기본 콘텐츠로 건너뛰기

벡터와 행렬에 관련된 그림들

[Pandas]데이터 정리를 위한 메소드들

데이터 정리를 위한 메소드

다음은 일정기간 코스피 주가자료를 호출한 것입니다(yahoo finantical 자료 호출 참조).

import numpy as np 
import pandas as pd 
import yfinance as yf
st=pd.Timestamp(2024, 9, 1)
et=pd.Timestamp(2024, 9,22)
d=yf.download("^KS11", start=st, end=et)
d.head(2)
Open High Low Close Adj Close Volume
Date
2024-09-19 2594.669922 2598.679932 2550.090088 2580.800049 2580.800049 385100
2024-09-20 2603.830078 2619.550049 2591.399902 2593.370117 2593.370117 496000

query() 메서드: dataframe의 열에 대해 블리언 식을 평가합니다.

다음은 종가가 시가에 비해 큰 날짜(인덱스)를 호출한 것입니다.

d.query("Open <  Close").index
DatetimeIndex(['2024-09-09', '2024-09-12', '2024-09-13'], dtype='datetime64[ns]', name='Date', freq=None)

query() 메서드의 인수는 string입니다. 그러나 키워드 "@"를 사용하여 변수(객체)를 인수로 지정할 수 있습니다. 다음은 데이터 d의 마지막 종가를 query의 인수로 지정하기 위해 '@'를 적용한 것입니다.

b=d.Close[-1]
d.query("Close>@b")
Open High Low Close Adj Close Volume
Date
2024-09-02 2683.800049 2686.979980 2658.310059 2681.000000 2681.000000 267000
2024-09-03 2683.120117 2695.590088 2664.629883 2664.629883 2664.629883 303500

df.filter(items, like, regex, axis) 메소드: 지정한 조건에 따라 행 또는 열을 추출합니다.

d1=d.filter(items=["Open", "Close"])
d1.head(2)
Open Close
Date
2024-09-02 2683.800049 2681.000000
2024-09-03 2683.120117 2664.629883
d1.query('Open<Close')
Open Close
Date
2024-09-09 2498.669922 2535.929932
2024-09-12 2547.500000 2572.090088
2024-09-13 2571.810059 2575.409912
d.filter(like="Volume", axis=1).tail(3)
Volume
Date
2024-09-13 358300
2024-09-19 385100
2024-09-20 496000

.sort_values() 메소드를 적용하여 올림차순으로 정렬할 수 있습니다. 내림차순으로 정렬하기 위해서는 인수 ascending=False로 지정합니다.

d.sort_values("Close").index
DatetimeIndex(['2024-09-11', '2024-09-10', '2024-09-09', '2024-09-06',
               '2024-09-12', '2024-09-13', '2024-09-05', '2024-09-04',
               '2024-09-19', '2024-09-20', '2024-09-03', '2024-09-02'],
              dtype='datetime64[ns]', name='Date', freq=None)
idx=d.Close.argmin()
d.index[idx]
Timestamp('2024-09-11 00:00:00')
d.sort_values("Close", ascending=False).index
DatetimeIndex(['2024-09-02', '2024-09-03', '2024-09-20', '2024-09-04',
               '2024-09-19', '2024-09-05', '2024-09-13', '2024-09-12',
               '2024-09-06', '2024-09-09', '2024-09-10', '2024-09-11'],
              dtype='datetime64[ns]', name='Date', freq=None)

메서드 rank()를 사용하여 각 값의 순위를 확인할 수 있습니다.

d["Close"].rank()
Date
2024-09-02    12.0
2024-09-03    11.0
2024-09-04     8.5
2024-09-05     7.0
2024-09-06     4.0
2024-09-09     3.0
2024-09-10     2.0
2024-09-11     1.0
2024-09-12     5.0
2024-09-13     6.0
2024-09-19     8.5
2024-09-20    10.0
Name: Close, dtype: float64

댓글

이 블로그의 인기 게시물

[Linear Algebra] 유사변환(Similarity transformation)

유사변환(Similarity transformation) n×n 차원의 정방 행렬 A, B 그리고 가역 행렬 P 사이에 식 1의 관계가 성립하면 행렬 A와 B는 유사행렬(similarity matrix)이 되며 행렬 A를 가역행렬 P와 B로 분해하는 것을 유사 변환(similarity transformation) 이라고 합니다. $$\tag{1} A = PBP^{-1} \Leftrightarrow P^{-1}AP = B $$ 식 2는 식 1의 양변에 B의 고유값을 고려한 것입니다. \begin{align}\tag{식 2} B - \lambda I &= P^{-1}AP – \lambda P^{-1}P\\ &= P^{-1}(AP – \lambda P)\\ &= P^{-1}(A - \lambda I)P \end{align} 식 2의 행렬식은 식 3과 같이 정리됩니다. \begin{align} &\begin{aligned}\textsf{det}(B - \lambda I ) & = \textsf{det}(P^{-1}(AP – \lambda P))\\ &= \textsf{det}(P^{-1}) \textsf{det}((A – \lambda I)) \textsf{det}(P)\\ &= \textsf{det}(P^{-1}) \textsf{det}(P) \textsf{det}((A – \lambda I))\\ &= \textsf{det}(A – \lambda I)\end{aligned}\\ &\begin{aligned}\because \; \textsf{det}(P^{-1}) \textsf{det}(P) &= \textsf{det}(P^{-1}P)\\ &= \textsf{det}(I)\end{aligned}\end{align} 유사행렬의 특성 유사행렬인 두 정방행렬 A와 B는 'A ~ B' 와 같...

[sympy] Sympy객체의 표현을 위한 함수들

Sympy객체의 표현을 위한 함수들 General simplify(x): 식 x(sympy 객체)를 간단히 정리 합니다. import numpy as np from sympy import * x=symbols("x") a=sin(x)**2+cos(x)**2 a $\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}$ simplify(a) 1 simplify(b) $\frac{x^{3} + x^{2} - x - 1}{x^{2} + 2 x + 1}$ simplify(b) x - 1 c=gamma(x)/gamma(x-2) c $\frac{\Gamma\left(x\right)}{\Gamma\left(x - 2\right)}$ simplify(c) $\displaystyle \left(x - 2\right) \left(x - 1\right)$ 위의 예들 중 객체 c의 감마함수(gamma(x))는 확률분포 등 여러 부분에서 사용되는 표현식으로 다음과 같이 정의 됩니다. 감마함수는 음이 아닌 정수를 제외한 모든 수에서 정의됩니다. 식 1과 같이 자연수에서 감마함수는 factorial(!), 부동소수(양의 실수)인 경우 적분을 적용하여 계산합니다. $$\tag{식 1}\Gamma(n) =\begin{cases}(n-1)!& n:\text{자연수}\\\int^\infty_0x^{n-1}e^{-x}\,dx& n:\text{부동소수}\end{cases}$$ x=symbols('x') gamma(x).subs(x,4) $\displaystyle 6$ factorial 계산은 math.factorial() 함수를 사용할 수 있습니다. import math math.factorial(3) 6 a=gamma(x).subs(x,4.5) a.evalf(3) 11.6 simpilfy() 함수의 알고리즘은 식에서 공통사항을 찾아 정리하...

sympy.solvers로 방정식해 구하기

sympy.solvers로 방정식해 구하기 대수 방정식을 해를 계산하기 위해 다음 함수를 사용합니다. sympy.solvers.solve(f, *symbols, **flags) f=0, 즉 동차방정식에 대해 지정한 변수의 해를 계산 f : 식 또는 함수 symbols: 식의 해를 계산하기 위한 변수, 변수가 하나인 경우는 생략가능(자동으로 인식) flags: 계산 또는 결과의 방식을 지정하기 위한 인수들 dict=True: {x:3, y:1}같이 사전형식, 기본값 = False set=True :{(x,3),(y,1)}같이 집합형식, 기본값 = False ratioal=True : 실수를 유리수로 반환, 기본값 = False positive=True: 해들 중에 양수만을 반환, 기본값 = False 예 $x^2=1$의 해를 결정합니다. solve() 함수에 적용하기 위해서는 다음과 같이 식의 한쪽이 0이 되는 형태인 동차식으로 구성되어야 합니다. $$x^2-1=0$$ import numpy as np from sympy import * x = symbols('x') solve(x**2-1, x) [-1, 1] 위 식은 계산 과정은 다음과 같습니다. $$\begin{aligned}x^2-1=0 \rightarrow (x+1)(x-1)=0 \\ x=1 \; \text{or}\; -1\end{aligned}$$ 예 $x^4=1$의 해를 결정합니다. solve() 함수의 인수 set=True를 지정하였으므로 결과는 집합(set)형으로 반환됩니다. eq=x**4-1 solve(eq, set=True) ([x], {(-1,), (-I,), (1,), (I,)}) 위의 경우 I는 복소수입니다.즉 위 결과의 과정은 다음과 같습니다. $$x^4-1=(x^2+1)(x+1)(x-1)=0 \rightarrow x=\pm \sqrt{-1}, \; \pm 1=\pm i,\; \pm1$$ 실수...