GroupBy是Pandas提供的強大的資料聚合處理機制，可以對大量級的多維資料進行透視，同時GroupBy還提供強大的apply函式，使得在多維資料中應用複雜函式得到複雜結果成為可能(這也是個人認為在實際業務分析中，資料量沒那麼大的情況下，Pandas相較於Excel透視表最有優勢的一點)。
也正是因為它如此強大，所以對於很多初涉獵這部分內容的學習者來說，深入理解並熟練掌握GroupBy機制的運用有些困難，這篇文章力求基於我對“老鼠書”的理解，對GroupBy機制做一個初步的梳理。
本文是機制上的理解篇，程式碼層面的運用會在運用篇中涉及。
# GroupBy使用的三種基本形式，先看看，結合後面的梳理一起有助於理解 #1 data.groupby([分組鍵1，分組鍵2……]).函式 #2 data.groupby([分組鍵1，分組鍵2……]).agg(引數) #3 data.groupby([分組鍵1，分組鍵2……]).apply(引數)
深入理解GroupBy機制的底層邏輯：“分拆-應用-聚合”
先說結論：（1）“分拆-應用-聚合”是GroupBy機制的核心，其中“應用”又是整個流程的核心；（2）理解“應用”的關鍵在於，腦子裡要有對於分拆之後一個個小group的抽象印象。
1、分拆
- 分拆：之所以叫GroupBy，正是因為有“Group”這個概念。我們用到Group，是因為需要按某個屬性（欄位）將資料區分為不同的Group，這個屬性，我們通常稱之為“分組鍵”，對每個Group進行操作（如 求和、求平均），否則直接對整個資料集進行操作就好，幹嘛要麻煩到用GroupBy呢？
比如公司到年終要給表現最好的部門發激勵，就需要計算不同部門今年的總收益，這時“部門”就是我們的“分組鍵”，不同的部門及其每個員工的收益就構成了一個個小的group。
抽象理解的話，程式碼中的前半部分，也就是data.groupby([分組鍵1，分組鍵2……])，所起到的作用就是將原資料集data按照你傳入的分組鍵，切分為一個一個小小的group，每一個group都是原資料集的子集。
當看到data.groupby([分組鍵1，分組鍵2……])時，你可以理解為：“分拆”的步驟已經執行好啦，現在我們已經有了一個個小的group（在pandas中，data.groupby([分組鍵1，分組鍵2……])返回的是一個grouped物件）。
2、應用
- 應用：將資料切分為不同的Group並不是最終的目的，我們的目標是針對每個小的group執行一個操作，得到一個結果，這個過程就是"應用"，也是整個GroupBy中最複雜、發揮coder聰明才智的空間最大的部分。這裡的操作：
- 可以是最簡單的描述性統計和彙總統計，比如 求和、求最大值、求最小值、求平均，得到的結果通常是一個標量值，也就是一個數。
- 還可以加入略複雜的要求，比如 同時返回每組最大值和最小值，得到的結果可以是一個Series / 列表 / 字典 / DataFrame / 甚至是任意你定義的物件型別了，在“運用篇”中我們會介紹一些看起來頗為複雜的操作。
繼續前面公司年終發獎勵的例子，老闆提出了以下要求：（1）看看每個部門的總收益；（2）想看看每個部門的平均年齡和人均收益。
對於總收益，每個部門只返回一個數字就可以了，但是平均年齡和人均收益，對於每個部門來說，這兩個數字構成的就是一個列表或者一個Series了。很多初學者往往就卡著這個地方，我個人認為還是對groupby的抽象理解不夠。
對“應用”操作的理解，如果腦子裡有這麼一個小group的集合，運用的難度會小很多，同時我們可以發現一些對“分拆”步驟的更深層次理解，能幫助我們更好地掌握“應用”：
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- 分拆後的小group的列（columns）和原資料集是一樣的；
- 分拆後的小group的分組鍵對應的列的值都是相等的，比如 第一個小group裡面，部門都是A；第二個則部門都是B
- 分拆形成的小group的個數，取決於原資料集中分組鍵對應的列的值去重後的個數，比如 上圖中 原資料集中有4個資料，但是隻有A、B、C 3個部門，所以最終拆出來的小group就有3個。
3、聚合
- 聚合：聚合相對來說比較好理解一些了，從前面的圖中我們可以看到，“應用”是對每一個小group執行了一種或簡單或複雜的操作，但是不可能就這麼返回給你，所以需要把這些資料給聚合起來，構成一個可讀性更高的資料形式給你。
簡單來說，你可以認為，在這裡，pandas對“應用”完成後的每個小group的操作結果，做了一個concat，也就是軸向上的聚合，也就是從上到下把他們像“堆俄羅斯方塊”一樣堆起來（如果不熟悉pd.concat，先回去複習下吧~）
在pandas中，堆疊起來的資料要麼是Series，要麼是DataFrame，也就是說，無論中間對每個小group的操作操作有多複雜，最後返回的結果無外乎就是Series和DataFrame，對於做資料處理的我們還是頗為友好的。
總結
總結一下，從抽象的“道”層面，在不涉及具體程式碼的情況下，我們去理解groupby主要是通過“分拆-應用-聚合”三個環節。
在最開始使用groupby的時候，每次能夠先在腦海中將這三個環節模擬一遍，能夠幫助你更快速地掌握“術”層面的程式碼語法；
在這三個環節中，最重要的是應用環節，而應用環節的關鍵在於，你要能清楚的感知到你要處理的一個個小的group是什麼樣子的；其次是分拆環節，分拆環節是源頭，而且在實際應用的過程中還涉及到多種多樣的生成分組鍵的方式，對於初學者來說也很容易頭皮發麻；最後是聚合，像俄羅斯方塊一樣（準確的來說就是pd.concat）把每一個小group的結果堆起來。
理解篇就先到這裡，我們們運用篇再見~~~