3000字!5大SQL數據清洗方法!
日常工作中,分析師會接到一些專項分析的需求,首先會搜索腦中的分析體悉,根據業務需求構建相應的分析模型(不只是機器學習模型),根據模型填充相應維度表,這些維度特征表能夠被使用的前提是假設已經清洗干凈了。
但真正的原始表是混亂且包含了很多無用的冗余特征,所以能夠根據原始數據清洗出相對干凈的特征表就很重要。
前兩天在Towards Data Science上看到一篇文章,講的是用Pandas做數據清洗,作者將常用的清洗邏輯封裝成了一個個的清洗函數。
https://towardsdatascience.com/the-simple-yet-practical-data-cleaning-codes-ad27c4ce0a38
而公司的業務數據一般存儲在數據倉庫里面,數據量很大,這時候用Pandas處理是不大方便的,更多時候用的是HiveSQL和MySql做處理。
基于此,我拓展了部分內容,寫了一個常用數據清洗的SQL對比版,腳本很簡單,重點是這些清洗場景和邏輯,大綱如圖:
01 刪除指定列、重命名列
場景:
多數情況并不是底表的所有特征(列)都對分析有用,這個時候就只需要抽取部分列,對于不用的那些列,可以刪除。
重命名列可以避免有些列的命名過于冗長(比如Case When 語句),且有時候會根據不同的業務指標需求來命名。
刪除列Python版:
- df.drop(col_names, axis=1, inplace=True)
刪除列SQL版:
- select col_names from Table_Name
- alter table tableName drop column columnName
重命名列Python版:
- df.rename(index={'row1':'A'},columns ={'col1':'B'})
重命名列SQL版:
- select col_names as col_name_B from Table_Name
因為一般情況下是沒有刪除的權限(可以構建臨時表),反向思考,刪除的另一個邏輯是選定指定列(Select)。
02 重復值、缺失值處理
場景:比如某網站今天來了1000個人訪問,但一個人一天中可以訪問多次,那數據庫中會記錄用戶訪問的多條記錄,而這時候如果想要找到今天訪問這個網站的1000個人的ID并根據此做用戶調研,需要去掉重復值給業務方去回訪。
缺失值:NULL做運算邏輯時,返回的結果還是NULL,這可能就會出現一些腳本運行正確,但結果不對的BUG,此時需要將NULL值填充為指定值。
重復值處理Python版:
- df.drop_duplicates()
重復值處理SQL版:
- select distinct col_name from Table_Name
- select col_name from Table_Name group bycol_name
缺失值處理Python版:
- df.fillna(value = 0)df1.combine_first(df2)
缺失值處理SQL版:
- select ifnull(col_name,0) value from Table_Name
- select coalesce(col_name,col_name_A,0) as value from Table_Name
- select case when col_name is null then 0 else col_name end from Table_Name
03 替換字符串空格、清洗*%@等垃圾字符、字符串拼接、分隔等字符串處理
場景:理解用戶行為的重要一項是去假設用戶的心理,這會用到用戶的反饋意見或一些用研的文本數據,這些文本數據一般會以字符串的形式存儲在數據庫中,但用戶反饋的這些文本一般都會很亂,所以需要從這些臟亂的字符串中提取有用信息,就會需要用到文字符串處理函數。
字符串處理Python版:
- ## 1、空格處理
- df[col_name] = df[col_name].str.lstrip()
- ## 2、*%d等垃圾符處理
- df[col_name].replace(' &#.*', '', regex=True, inplace=True
- )## 3、字符串分割
- df[col_name].str.split('分割符')
- ## 4、字符串拼接
- df[col_name].str.cat()
字符串處理SQL版:
- ## 1、空格處理
- select ltrim(col_name) from Table_name
- ## 2、*%d等垃圾符處理
- select regexp_replace(col_name,正則表達式) from Table_name
- ## 3、字符串分割
- select split(col_name,'分割符') from Table_name
- ## 4、字符串拼接
- select concat_ws(col_name,'拼接符') from Table_name
04 合并處理
場景:有時候你需要的特征存儲在不同的表里,為便于清洗理解和操作,需要按照某些字段對這些表的數據進行合并組合成一張新的表,這樣就會用到連接等方法。
合并處理Python版:
左右合并
- pd.merge(left, right, how='inner', on=None, left_on=None, right_on=None, left_index=False, right_index=False, sort=True, suffixes=('_x', '_y'), copy=True, indicator=False, validate=None)
- pd.concat([df1,df2])上下合并df1.append(df2, ignore_index=True, sort=False)
合并處理SQL版:
左右合并
- select A.*,B.* from Table_a A join Table_b B on A.id = B.id
- select A.* from Table_a A left join Table_b B on A.id = B.id
上下合并
- ## Union:對兩個結果集進行并集操作,不包括重復行,同時進行默認規則的排序;
- ##Union All:對兩個結果集進行并集操作,包括重復行,不進行排序;
- select A.* from Table_a A
- union
- select B.* from Table_b B
- # Union 因為會將各查詢子集的記錄做比較,故比起Union All ,通常速度都會慢上許多。一般來說,如果使用Union All能滿足要求的話,務必使用Union All。
05、窗口函數的分組排序
場景:假如現在你是某寶的分析師,要分析今年不同店的不同品類銷售量情況,需要找到那些銷量較好的品類,并在第二年中加大曝光,這個時候你就需要將不同店里不同品類進行分組,并且按銷量進行排序,以便查找到每家店銷售較好的品類。
Demo數據如上,一共a,b,c三家店鋪,賣了不同品類商品,銷量對應如上,要找到每家店賣的最多的商品。
窗口分組Python版:
- df['Rank'] = df.groupby(by=['Sale_store'])['Sale_Num'].transform(lambda x: x.rank(ascending=False))
窗口分組SQL版:
- select
- *
- from
- (
- Select
- *,
- row_number() over(partition by Sale_store order by Sale_Num desc) rk
- from
- table_name
- ) b where b.rk = 1
可以很清晰的看到,a店鋪賣的最火的是蔬菜,c店鋪賣的最火的是雞肉,b店鋪?
嗯,b店鋪很不錯,賣了888份寶器狗。
總結,上面的內容核心是掌握這些數據清洗的應用場景,這些場景幾乎可以涵蓋90%的數據分析前數據清洗的內容。而對于分析模型來說,SQL和Python都是工具,如果熟悉SQL,是能夠更快速、方便的將特征清洗用SQL實現。
所以,請別張口閉口數據科學,你竟SQL都不會。