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Machine Learning Academy · Aula

Pandas para manipulação de dados

Carregue arquivos CSV em DataFrames, filtre linhas, selecione colunas, lide com valores ausentes e calcule estatísticas resumidas.

Pandas para manipulação de dados é uma aula grátis de Machine Learning Academy no CoddyKit. Esta é a aula 3 de 4. Você pode ler a aula completa abaixo gratuitamente — depois pratica ao vivo no navegador com um editor de código integrado e um tutor de IA 24/7. Faz parte do caminho de aprendizado de Machine Learning Academy, e seu progresso é sincronizado entre a web e o app CoddyKit. O curso de Machine Learning Academy inclui 4 aulas no total.

Partes desta aula ainda não foram traduzidas e aparecem em inglês.

What Is Pandas and Why Use It?

Pandas handles tabular data — rows and columns, like a spreadsheet. Its DataFrame is where you load and clean raw data before it ever reaches your model.

import pandas as pd
import numpy as np

# Create a DataFrame manually
df = pd.DataFrame({
    'name': ['Alice', 'Bob', 'Carol', 'Dave'],
    'age': [25, 30, 35, 28],
    'salary': [50000, 70000, 90000, 60000],
    'department': ['Engineering', 'Marketing', 'Engineering', 'Sales']
})
print(df)
print('\nShape:', df.shape)  # (4, 4)

Loading Data from CSV Files

Load a file in one line with pd.read_csv(). Then always inspect it: .head(), .info(), and .describe() reveal shape, types, and missing values in seconds.

import pandas as pd

# Load a CSV
df = pd.read_csv('titanic.csv')

# First inspection
print(df.head())       # first 5 rows
print(df.tail(3))      # last 3 rows
print(df.info())       # column types + non-null counts
print(df.describe())   # count, mean, std, min, max for numeric cols
print(df.columns.tolist())  # column names
print(df.shape)        # (891, 12)

Selecting Columns and Rows

Pick columns with df['col'], and filter rows with boolean conditions. Use .loc[] for labels and .iloc[] for positions. Wrap each condition in parentheses!

import pandas as pd

df = pd.read_csv('titanic.csv')

# Select columns
age = df['Age']                          # Series
subset = df[['Age', 'Fare', 'Survived']] # DataFrame

# Filter rows with boolean conditions
survivors = df[df['Survived'] == 1]
first_class_women = df[(df['Pclass'] == 1) & (df['Sex'] == 'female')]

# Label-based selection (row label, column label)
print(df.loc[0, 'Name'])  # first row, Name column

# Position-based selection
print(df.iloc[0, 0])      # first row, first column

Handling Missing Values

Real data has gaps, shown as NaN, and most models choke on them. Your two moves: drop the rows or columns, or fill them with a value like the median.

import pandas as pd
import numpy as np

df = pd.read_csv('titanic.csv')

# Detect missing values
print(df.isnull().sum())  # count NaN per column
print(df.isnull().mean() * 100)  # % missing per column

# Drop columns with >50% missing
df_clean = df.dropna(thresh=len(df) * 0.5, axis=1)

# Fill numeric missing with median
df['Age'] = df['Age'].fillna(df['Age'].median())

# Fill categorical missing with most frequent
df['Embarked'] = df['Embarked'].fillna(df['Embarked'].mode()[0])

Data Types and Type Conversion

Every column has a dtype like int, float, or object (text). A wrong one causes silent bugs — numbers read as text can't do math. Use .astype() to convert.

import pandas as pd

df = pd.read_csv('titanic.csv')
print(df.dtypes)  # see all column dtypes

# Convert a column's dtype
df['Survived'] = df['Survived'].astype(bool)
df['Pclass'] = df['Pclass'].astype('category')

# Convert object column to numeric (coerce errors to NaN)
df['Fare'] = pd.to_numeric(df['Fare'], errors='coerce')

# Parse dates
# df['date'] = pd.to_datetime(df['date'])

print(df.dtypes)

Adding and Transforming Columns

Feature engineering means building new columns from existing ones. Combining SibSp and Parch into one FamilySize often helps a model learn better. See the code.

import pandas as pd

df = pd.read_csv('titanic.csv')

# Create a new column from existing ones
df['FamilySize'] = df['SibSp'] + df['Parch'] + 1  # +1 for self

# Binary flag: is the passenger alone?
df['IsAlone'] = (df['FamilySize'] == 1).astype(int)

# Bin a continuous feature into categories
df['AgeGroup'] = pd.cut(df['Age'], bins=[0, 12, 18, 60, 100],
                         labels=['Child', 'Teen', 'Adult', 'Senior'])

print(df[['FamilySize', 'IsAlone', 'AgeGroup']].head())

GroupBy: Aggregating by Category

groupby() splits your data by a category, applies a function like mean, and combines the results — just like SQL's GROUP BY. Perfect for spotting patterns fast.

import pandas as pd

df = pd.read_csv('titanic.csv')

# Mean survival rate by class
survival_by_class = df.groupby('Pclass')['Survived'].mean()
print(survival_by_class)
# Pclass 1: ~0.63, Pclass 2: ~0.47, Pclass 3: ~0.24

# Multiple aggregations at once
summary = df.groupby('Pclass').agg(
    passengers=('Survived', 'count'),
    survival_rate=('Survived', 'mean'),
    avg_fare=('Fare', 'mean')
)
print(summary)

Merging and Joining DataFrames

Need data from two sources? pd.merge() joins DataFrames on a shared key, just like a SQL join. Use pd.concat() to stack tables into more rows or columns.

import pandas as pd

customers = pd.DataFrame({'id': [1, 2, 3], 'name': ['Alice', 'Bob', 'Carol']})
orders = pd.DataFrame({'id': [1, 1, 2], 'amount': [50, 30, 70]})

# Inner join on 'id'
merged = pd.merge(customers, orders, on='id', how='inner')
print(merged)

# Stack DataFrames with the same columns
df1 = pd.DataFrame({'A': [1, 2]})
df2 = pd.DataFrame({'A': [3, 4]})
combined = pd.concat([df1, df2], ignore_index=True)
print(combined)

Summary Statistics and Value Counts

Before modeling, study your data: .describe() summarizes numbers and .value_counts() counts categories. Always check for class imbalance — it can fool accuracy.

import pandas as pd

df = pd.read_csv('titanic.csv')

# Numeric statistics
print(df['Age'].describe())
# count, mean, std, min, 25%, 50%, 75%, max

# Categorical distribution
print(df['Sex'].value_counts())
print(df['Pclass'].value_counts(normalize=True))  # proportions

# Correlation with target variable
correlations = df.corr()['Survived'].sort_values(ascending=False)
print(correlations)

Converting a DataFrame to NumPy for scikit-learn

The last step before training: split features (X) from the target (y), then convert to NumPy with .to_numpy(). Now scikit-learn has exactly what it expects.

import pandas as pd
from sklearn.model_selection import train_test_split

df = pd.read_csv('titanic.csv')

# Select numeric features only for simplicity
features = ['Pclass', 'Age', 'SibSp', 'Parch', 'Fare']
df_model = df[features + ['Survived']].dropna()

X = df_model[features].to_numpy()       # shape (n, 5)
y = df_model['Survived'].to_numpy()     # shape (n,)

X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(
    X, y, test_size=0.2, random_state=42, stratify=y
)
print('Train shape:', X_train.shape)
print('Test shape:', X_test.shape)

Saving and Loading Processed Data

After all that cleaning, save your work so you never redo it. df.to_csv() is simple; Parquet is far smaller and faster for big datasets.

import pandas as pd

df = pd.read_csv('titanic.csv')

# Save as CSV
df.to_csv('titanic_processed.csv', index=False)

# Save as Parquet (much faster for large files)
# df.to_parquet('titanic_processed.parquet', index=False)

# Load back
df_reloaded = pd.read_csv('titanic_processed.csv')
print('Reloaded shape:', df_reloaded.shape)

Quick Check

Test your understanding of Machine Learning with Python concepts from this lesson.

Lesson Recap

You learned to wrangle data with Pandas: DataFrames load and clean tables, dropna and fillna handle missing values, and groupby reveals patterns. Next: charts. 📊

Perguntas Frequentes

A aula “Pandas para manipulação de dados” é grátis?

Sim — o texto completo de “Pandas para manipulação de dados” é grátis para ler aqui na web. Para praticá-la interativamente (um editor de código integrado e um tutor de IA 24/7) e desbloquear o restante do curso de Machine Learning Academy, atualize para CoddyKit PRO. O curso de Machine Learning Academy inclui 4 aulas no total.

O que vou aprender em “Pandas para manipulação de dados”?

Carregue arquivos CSV em DataFrames, filtre linhas, selecione colunas, lide com valores ausentes e calcule estatísticas resumidas. Você pratica Machine Learning Academy com código prático que executa diretamente no navegador, e um tutor de IA 24/7 responde suas dúvidas enquanto trabalha na aula.

Preciso ter experiência prévia para começar Machine Learning Academy?

Nenhuma experiência prévia é necessária. Machine Learning Academy no CoddyKit é estruturado para alunos iniciantes até avançados, então você pode começar aqui ou desde o início e aprender no seu ritmo. Esta é a aula 3 de 4.

Quanto tempo leva a aula “Pandas para manipulação de dados”?

A maioria das aulas CoddyKit leva cerca de 5–10 minutos. Cada uma é compacta e interativa, então você faz progresso constante e retoma exatamente de onde parou entre web e app.

Posso escrever e executar código nesta aula de Machine Learning Academy?

Sim. Cada aula de Machine Learning Academy inclui um editor de código integrado, então você escreve e executa código real direto no navegador e recebe feedback de IA instantaneamente — nenhuma configuração local necessária.

Todas as aulas deste curso

  1. Instalação do Anaconda e do Jupyter Notebook
  2. Fundamentos do NumPy: matrizes e operações matemáticas
  3. Pandas para manipulação de dados
  4. Visualização de dados com Matplotlib e Seaborn
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