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Python如何实现类别变量的独热编码

时间:2024-3-5 13:40     作者:韩俊     分类: Python


这篇文章主要介绍“Python如何实现类别变量的独热编码”,在日常操作中,相信很多人在Python如何实现类别变量的独热编码问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答”Python如何实现类别变量的独热编码”的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!

在数据处理与分析领域,对数值型与字符型类别变量加以编码是不可或缺的预处理操作;这里介绍两种不同的方法。

1 OneHotEncoder

首先导入必要的模块。

import pandas as pd
from sklearn.preprocessing import OneHotEncoder

其中,

OneHotEncoder

是我们实现独热编码的关键模块。


接下来,导入并显示数据前五行。

test_data_1=pd.read_csv('G:/CropYield/03_DL/00_Data/onehot_test.csv',names=['EVI0610','EVI0626','SoilType'],header=0)
test_data_1.head(5)

关于这里导入数据代码的解释,大家可以查看多变量两两相互关系联合分布图的Python绘制与Python TensorFlow深度学习回归代码:DNNRegressor这两篇文章,这里就不再赘述啦~

数据前五行展示如下图。其中,前两列

'EVI0610'

'EVI0626'

为数值型连续变量,而

'SoilType'

为数值型类别变量。我们要做的,也就是将第三列

'SoilType'

进行独热编码。


接下来,进行独热编码的配置。

ohe=OneHotEncoder(handle_unknown='ignore')
ohe.fit(test_data_1)

在这里,第一行是对独热编码的配置,第二行则是对我们刚刚导入的数据进行独热编码处理。得到一个独热编码配置的输出结果。

接下来,看看独热编码处理后,将我们的数据分成了哪些类别。

ohe.categories_

得到结果如下图。

可以发现,一共有三个

array

,为什么呢?仔细看可以发现,独热编码是将我们导入的三列数据全部都当作类别变量来处理了。之所以会这样,是因为我们在一开始没有表明哪一列是类别变量,需要进行独热编码;而哪一列不是类别变量,从而不需要进行独热编码。


那么,我们如何实现上述需求,告诉程序我们要对哪一行进行独热编码呢?在老版本的

sklearn

中,我们可以借助

categorical_features=[x]

参数来实现这一功能,但是新版本

sklearn

取消了这一参数。那么此时,一方面,我们可以借助

ColumnTransformer

来实现这一过程,另一方面,我们可以直接对需要进行转换的列加以处理。后者相对较为容易理解,因此本文对后者进行讲解。


我们将

test_data_1

中的

'SoilType'

列作为索引,从而仅仅对该列数据加以独热编码。


ohe_column=pd.DataFrame(ohe.fit_transform(test_data_1[['SoilType']]).toarray())
ohe_column.head(5)

其中,

[['SoilType']]

表示仅仅对这一列进行处理。得到结果如下图。


可以看到,原来的

'SoilType'

列现在成为了

63

列的编码列,那么这样的话,说明我们原先的

'SoilType'

应该一共是有

63

个不同的数值。是不是这个样子呢?我们来检查一下。


count=pd.DataFrame(test_data_1['SoilType'].value_counts())
print(count)

得到结果如下。

好的,没有问题:可以看到此结果共有

63

行,也就是

'SoilType'

列原本是有

63

个不同的值的,证明我们的独热编码没有出错。


此时看一下我们的

test_data_1

数据目前长什么样子。


test_data_1.head(5)

是的,我们仅仅对

'SoilType'

列做了处理,没有影响到整个初始数据。那么先将原本的

'SoilType'

列剔除掉。


test_data_1=test_data_1.drop(['SoilType'],axis=1)
test_data_1.head(5)

再将经过独热编码处理后的

63

列加上。


test_data_1.join(ohe_column)

大功告成!

但是这里还有一个问题,我们经过独热编码所得的列名称是以数字来命名的,非常不方便。因此,有没有什么办法可以在独热编码进行的同时,自动对新生成的列加以重命名呢?

2 pd.get_dummies


pd.get_dummies

是一个最好的办法!其具体用法与上述

OneHotEncoder

类似,因此具体过程就不再赘述啦,大家看代码就可以明白。


首先还是导入与上述内容中一致的初始数据。

test_data_2=pd.read_csv('G:/CropYield/03_DL/00_Data/onehot_test.csv',names=['EVI0610','EVI0626','SoilType'],header=0)
test_data_2.head(5)

进行独热编码并看看结果。

test_data_2_ohe=pd.get_dummies(test_data_2,columns=['SoilType'])
test_data_2_ohe.head(5)

最终结果中,列名称可以说是非常醒目,同时,共有

65

列数据,自动删除了原本的

'SoilType'

列,实现了“独热编码”“新列重命名”与“原始列删除”,可谓一举三得,简直是太方便啦~


标签: python

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