02_07_Pandas_피벗테이블과 그룹분석.ipynb

{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### 9. 피봇테이블과 그룹분석\n",
    "#### 9.1 피봇테이블\n",
    "피봇테이블(pivot table)이란 데이터 열 중에서 두 개의 열을 각각 행 인덱스,  \n",
    "열 인덱스로 사용하여 데이터를 조회하여 펼쳐놓은 것을 말한다.  \n",
    "  \n",
    "Pandas는 피봇테이블을 만들기 위한 pivot 메서드를 제공한다.  \n",
    "첫번째 인수로는 행 인덱스로 사용할 열 이름,  \n",
    "두번째 인수로는 열 인덱스로 사용할 열 이름,  \n",
    "그리고 마지막으로 데이터로 사용할 열 이름을 넣는다.\n",
    "  \n",
    "Pandas는 지정된 두 열을 각각 행 인덱스와 열 인덱스로 바꾼 후  \n",
    "행 인덱스의 라벨 값이 첫번째 키의 값과 같고  \n",
    "ㅋ열 인덱스의 라벨 값이 두번째 키의 값과 같은 데이터를 찾아서 해당 칸에 넣는다.  \n",
    "만약 주어진 데이터가 존재하지 않으면 해당 칸에 NaN 값을 넣는다.\n",
    "  \n",
    "다음 데이터는 각 도시의 연도별 인구를 나타낸 것이다."
   ]
  },
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   "cell_type": "code",
   "execution_count": 1,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>도시</th>\n",
       "      <th>연도</th>\n",
       "      <th>인구</th>\n",
       "      <th>지역</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>0</th>\n",
       "      <td>서울</td>\n",
       "      <td>2015</td>\n",
       "      <td>9904312</td>\n",
       "      <td>수도권</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>1</th>\n",
       "      <td>서울</td>\n",
       "      <td>2010</td>\n",
       "      <td>9631482</td>\n",
       "      <td>수도권</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>2</th>\n",
       "      <td>서울</td>\n",
       "      <td>2005</td>\n",
       "      <td>9762546</td>\n",
       "      <td>수도권</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>3</th>\n",
       "      <td>부산</td>\n",
       "      <td>2015</td>\n",
       "      <td>3448737</td>\n",
       "      <td>경상권</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>4</th>\n",
       "      <td>부산</td>\n",
       "      <td>2010</td>\n",
       "      <td>3393191</td>\n",
       "      <td>경상권</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>5</th>\n",
       "      <td>부산</td>\n",
       "      <td>2005</td>\n",
       "      <td>3512547</td>\n",
       "      <td>경상권</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>6</th>\n",
       "      <td>인천</td>\n",
       "      <td>2015</td>\n",
       "      <td>2890451</td>\n",
       "      <td>수도권</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>7</th>\n",
       "      <td>인천</td>\n",
       "      <td>2010</td>\n",
       "      <td>263203</td>\n",
       "      <td>수도권</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "   도시    연도       인구   지역\n",
       "0  서울  2015  9904312  수도권\n",
       "1  서울  2010  9631482  수도권\n",
       "2  서울  2005  9762546  수도권\n",
       "3  부산  2015  3448737  경상권\n",
       "4  부산  2010  3393191  경상권\n",
       "5  부산  2005  3512547  경상권\n",
       "6  인천  2015  2890451  수도권\n",
       "7  인천  2010   263203  수도권"
      ]
     },
     "execution_count": 1,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "import pandas as pd\n",
    "import numpy as np\n",
    "data = {\n",
    "    \"도시\": [\"서울\", \"서울\", \"서울\", \"부산\", \"부산\", \"부산\", \"인천\", \"인천\"],\n",
    "    \"연도\": [\"2015\", \"2010\", \"2005\", \"2015\", \"2010\", \"2005\", \"2015\", \"2010\"],\n",
    "    \"인구\": [9904312, 9631482, 9762546, 3448737, 3393191, 3512547, 2890451, 263203],\n",
    "    \"지역\": [\"수도권\", \"수도권\", \"수도권\", \"경상권\", \"경상권\", \"경상권\", \"수도권\", \"수도권\"]\n",
    "}\n",
    "columns = [\"도시\", \"연도\", \"인구\", \"지역\"]\n",
    "df1 = pd.DataFrame(data, columns=columns)\n",
    "df1"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "이 데이터를 도시 이름이 열 인덱스가 되고 연도가 행 인덱스가 되어  \n",
    "행과 열 인덱스만 보면 어떤 도시의 어떤 시점의 인구를 쉽게 알 수 있도록 피봇테이블로 만들어보자.  \n",
    "pivot 명령으로 사용하고 행 인덱스 인수로는 \"도시\", 열 인덱스 인수로는 \"연도\",  \n",
    "데이터 이름으로 \"인구\"를 입력하면 된다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 2,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th>연도</th>\n",
       "      <th>2005</th>\n",
       "      <th>2010</th>\n",
       "      <th>2015</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>도시</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>부산</th>\n",
       "      <td>3512547.0</td>\n",
       "      <td>3393191.0</td>\n",
       "      <td>3448737.0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>서울</th>\n",
       "      <td>9762546.0</td>\n",
       "      <td>9631482.0</td>\n",
       "      <td>9904312.0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>인천</th>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>263203.0</td>\n",
       "      <td>2890451.0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "연도       2005       2010       2015\n",
       "도시                                 \n",
       "부산  3512547.0  3393191.0  3448737.0\n",
       "서울  9762546.0  9631482.0  9904312.0\n",
       "인천        NaN   263203.0  2890451.0"
      ]
     },
     "execution_count": 2,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "df1.pivot(\"도시\", \"연도\", \"인구\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "피봇테이블의 값 3512547은 \"도시\"가 부산이고 \"연도\"가 2005년인 데이터를 \"인구\"열에서 찾은 값이다.  \n",
    "2005년 인천의 인구는 데이터에 없기 때문에 NaN으로 표시된다.  \n",
    "사실 피봇테이블은 다음과 같이 set_index 명령과 unstack 명령을 사용해서 만들 수도 있다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 3,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead tr th {\n",
       "        text-align: left;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead tr:last-of-type th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th colspan=\"3\" halign=\"left\">인구</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>연도</th>\n",
       "      <th>2005</th>\n",
       "      <th>2010</th>\n",
       "      <th>2015</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>도시</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>부산</th>\n",
       "      <td>3512547.0</td>\n",
       "      <td>3393191.0</td>\n",
       "      <td>3448737.0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>서울</th>\n",
       "      <td>9762546.0</td>\n",
       "      <td>9631482.0</td>\n",
       "      <td>9904312.0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>인천</th>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>263203.0</td>\n",
       "      <td>2890451.0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "           인구                      \n",
       "연도       2005       2010       2015\n",
       "도시                                 \n",
       "부산  3512547.0  3393191.0  3448737.0\n",
       "서울  9762546.0  9631482.0  9904312.0\n",
       "인천        NaN   263203.0  2890451.0"
      ]
     },
     "execution_count": 3,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "df1.set_index([\"도시\", \"연도\"])[[\"인구\"]].unstack()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "행 인덱스와 열 인덱스는 데이터를 찾는 키(key)의 역할을 한다.  \n",
    "따라서 키 값으로 데이터가 단 하나만 찾아져야 한다.  \n",
    "만약 행 인덱스와 열 인덱스 조건을 만족하는 데이터가 2개 이상인 경우에는 에러가 발생한다.  \n",
    "예를 들어 위 데이터프레임에서 (\"지역\", \"연도\")를 키로 하면  \n",
    "(\"수도권\", \"2015\")에 해당하는 값이 두 개 이상이므로 다음과 같이 에러가 발생한다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 4,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Error: Index contains duplicate entries, cannot reshape\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "try:\n",
    "    df1.pivot(\"지역\", \"연도\", \"인구\")\n",
    "except ValueError as e:\n",
    "    print(\"Error:\", e)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### 9.2 그룹분석\n",
    "만약 키가 지정하는 조건에 맞는 데이터가 하나 이상이라서  \n",
    "데이터 그룹을 이루는 경우에는 그룹의 특성을 보여주는 그룹분석(group analysis)을 한다.  \n",
    "  \n",
    "그룹분석은 피봇테이블과 달리 키에 의해서 결정되는 데이터가 여러개가 있을 경우  \n",
    "미리 지정한 연산을 통해 그 그룹 데이터의 대표값을 계산한다.  \n",
    "Pandas에서는 groupby 명령을 사용하여 다음처럼 그룹분석을 한다.\n",
    "  \n",
    "- 1. 분석하고자 하는 시리즈나 데이터프레임에 groupby 메서드를 호출하여 그룹화를 한다.\n",
    "- 2. 그룹 객체에 대해 그룹연산을 수행한다"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### 9.3 groupby 메서드\n",
    "groupby 메서드는 데이터를 그룹 별로 분류하는 역할을 한다.  \n",
    "groupby 메서드의 인수로는 다음과 같은 값을 사용한다.\n",
    "  \n",
    "- 열 또는 열의 리스트\n",
    "- 행 인덱스\n",
    "  \n",
    "연산 결과로 그룹 데이터를 나타내는 GroupBy 클래스 객체를 반환한다.  \n",
    "이 객체에는 그룹별로 연산을 할 수 있는 그룹연산 메서드가 있다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### 9.4 그룹연산 메서드\n",
    "groupby 결과, 즉 GroupBy 클래스 객체의 뒤에 붙일 수 있는 그룹연산 메서드는 다양하다.  \n",
    "다음은 자주 사용되는 그룹연산 메서드들이다.\n",
    "\n",
    "- size, count: 그룹 데이터의 갯수  \n",
    "- mean, median, min, max: 그룹 데이터의 평균, 중앙값, 최소, 최대  \n",
    "- sum, prod, std, var, quantile : 그룹 데이터의 합계, 곱, 표준편차, 분산, 사분위수  \n",
    "- first, last: 그룹 데이터 중 가장 첫번째 데이터와 가장 나중 데이터  \n",
    "  \n",
    "이 외에도 많이 사용되는 것으로는 다음과 같은 그룹연산이 있다.  \n",
    "  \n",
    "- agg, aggregate  \n",
    "  - 만약 원하는 그룹연산이 없는 경우 함수를 만들고 이 함수를 agg에 전달한다.\n",
    "  - 또는 여러가지 그룹연산을 동시에 하고 싶은 경우 함수 이름 문자열의 리스트를 전달한다.\n",
    "  \n",
    "- describe\n",
    "  - 하나의 그룹 대표값이 아니라 여러개의 값을 데이터프레임으로 구한다.\n",
    "  \n",
    "- apply\n",
    "  - describe 처럼 하나의 대표값이 아닌 데이터프레임을 출력하지만 원하는 그룹연산이 없는 경우에 사용한다.\n",
    "  \n",
    "- transform\n",
    "  - 그룹에 대한 대표값을 만드는 것이 아니라 그룹별 계산을 통해 데이터 자체를 변형한다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "예를 들어 다음과 같은 데이터가 있을 때 key1의 값(A 또는 B)에 따른 data1의 평균은 어떻게 구할까?"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 5,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>key1</th>\n",
       "      <th>key2</th>\n",
       "      <th>data1</th>\n",
       "      <th>data2</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>0</th>\n",
       "      <td>A</td>\n",
       "      <td>one</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>10</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>1</th>\n",
       "      <td>A</td>\n",
       "      <td>two</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>20</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>2</th>\n",
       "      <td>B</td>\n",
       "      <td>one</td>\n",
       "      <td>3</td>\n",
       "      <td>30</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>3</th>\n",
       "      <td>B</td>\n",
       "      <td>two</td>\n",
       "      <td>4</td>\n",
       "      <td>40</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>4</th>\n",
       "      <td>A</td>\n",
       "      <td>one</td>\n",
       "      <td>5</td>\n",
       "      <td>50</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "  key1 key2  data1  data2\n",
       "0    A  one      1     10\n",
       "1    A  two      2     20\n",
       "2    B  one      3     30\n",
       "3    B  two      4     40\n",
       "4    A  one      5     50"
      ]
     },
     "execution_count": 5,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "np.random.seed(0)\n",
    "df2 = pd.DataFrame({\n",
    "    'key1': ['A', 'A', 'B', 'B', 'A'],\n",
    "    'key2': ['one', 'two', 'one', 'two', 'one'],\n",
    "    'data1': [1, 2, 3, 4, 5],\n",
    "    'data2': [10, 20, 30, 40, 50]\n",
    "})\n",
    "df2"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "groupby 명령을 사용하여 그룹 A와 그룹 B로 구분한 그룹 데이터를 만든다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 6,
   "metadata": {
    "scrolled": true
   },
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "<pandas.core.groupby.generic.DataFrameGroupBy object at 0x000001C9C73E84A8>"
      ]
     },
     "execution_count": 6,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "groups = df2.groupby(df2.key1)\n",
    "groups"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "이 GroupBy 클래스 객체에는 각 그룹 데이터의 인덱스를 저장한 groups 속성이 있다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 7,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "{'A': Int64Index([0, 1, 4], dtype='int64'),\n",
       " 'B': Int64Index([2, 3], dtype='int64')}"
      ]
     },
     "execution_count": 7,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "groups.groups"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "A그룹과 B그룹 데이터의 합계를 구하기 위해 sum이라는 그룹연산을 한다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 8,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>data1</th>\n",
       "      <th>data2</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>key1</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>A</th>\n",
       "      <td>8</td>\n",
       "      <td>80</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>B</th>\n",
       "      <td>7</td>\n",
       "      <td>70</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "      data1  data2\n",
       "key1              \n",
       "A         8     80\n",
       "B         7     70"
      ]
     },
     "execution_count": 8,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "groups.sum()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "GroupBy 클래스 객체를 명시적으로 얻을 필요가 없다면 groupby 메서드와 그룹연산 메서드를 연속으로 호출한다. 다음 예제는 열 data1에 대해서만 그룹연산을 하는 코드이다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 9,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "key1\n",
       "A    8\n",
       "B    7\n",
       "Name: data1, dtype: int64"
      ]
     },
     "execution_count": 9,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "df2.data1.groupby(df2.key1).sum()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "데이터를 그룹으로 나눈 GroupBy 클래스 객체 또는 그룹분석한 결과에서 data1만 뽑아도 된다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 10,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "key1\n",
       "A    8\n",
       "B    7\n",
       "Name: data1, dtype: int64"
      ]
     },
     "execution_count": 10,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "df2.groupby(df2.key1)[\"data1\"].sum()   # `GroupBy` 클래스 객체에서 data1만 선택하여 분석하는 경우"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 11,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "key1\n",
       "A    8\n",
       "B    7\n",
       "Name: data1, dtype: int64"
      ]
     },
     "execution_count": 11,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "df2.groupby(df2.key1).sum()[\"data1\"]  # 전체 데이터를 분석한 후 data1만 선택한 경우"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "이번에는 복합 키 (key1, key2) 값에 따른 data1의 합계를 구하자. 분석하고자 하는 키가 복수이면 리스트를 사용한다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 12,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "key1  key2\n",
       "A     one     6\n",
       "      two     2\n",
       "B     one     3\n",
       "      two     4\n",
       "Name: data1, dtype: int64"
      ]
     },
     "execution_count": 12,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "df2.data1.groupby([df2.key1, df2.key2]).sum()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "이 결과를 unstack 명령으로 피봇 데이블 형태로 만들수도 있다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 13,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th>key2</th>\n",
       "      <th>one</th>\n",
       "      <th>two</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>key1</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>A</th>\n",
       "      <td>6</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>B</th>\n",
       "      <td>3</td>\n",
       "      <td>4</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "key2  one  two\n",
       "key1          \n",
       "A       6    2\n",
       "B       3    4"
      ]
     },
     "execution_count": 13,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "df2.data1.groupby([df2[\"key1\"], df2[\"key2\"]]).sum().unstack(\"key2\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "그룹분석 기능을 사용하면 위의 인구 데이터로부터 지역별 합계를 구할 수도 있다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 14,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th>연도</th>\n",
       "      <th>2005</th>\n",
       "      <th>2010</th>\n",
       "      <th>2015</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>지역</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>경상권</th>\n",
       "      <td>3512547</td>\n",
       "      <td>3393191</td>\n",
       "      <td>3448737</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>수도권</th>\n",
       "      <td>9762546</td>\n",
       "      <td>9894685</td>\n",
       "      <td>12794763</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "연도      2005     2010      2015\n",
       "지역                             \n",
       "경상권  3512547  3393191   3448737\n",
       "수도권  9762546  9894685  12794763"
      ]
     },
     "execution_count": 14,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "df1[\"인구\"].groupby([df1[\"지역\"], df1[\"연도\"]]).sum().unstack(\"연도\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "다음 데이터는 150 송이의 붓꽃(iris)에 대해 붓꽃 종(species)별로 꽃잎길이(sepal_length), 꽃잎폭(sepal_width), 꽃잎폭(sepal_width), 꽃잎폭(sepal_width)을 측정한 데이터이다. (Seaborn 패키지가 설치되어 있어야 한다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 15,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "import seaborn as sns\n",
    "iris = sns.load_dataset(\"iris\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "각 붓꽃 종별로 가장 큰 값과 가장 작은 값의 비율을 구해보자. 이러한 계산을 하는 그룹연산 메서드는 없으므로 직접 만든 후 agg 메서드를 적용한다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 16,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>sepal_length</th>\n",
       "      <th>sepal_width</th>\n",
       "      <th>petal_length</th>\n",
       "      <th>petal_width</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>species</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>setosa</th>\n",
       "      <td>1.348837</td>\n",
       "      <td>1.913043</td>\n",
       "      <td>1.900000</td>\n",
       "      <td>6.000000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>versicolor</th>\n",
       "      <td>1.428571</td>\n",
       "      <td>1.700000</td>\n",
       "      <td>1.700000</td>\n",
       "      <td>1.800000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>virginica</th>\n",
       "      <td>1.612245</td>\n",
       "      <td>1.727273</td>\n",
       "      <td>1.533333</td>\n",
       "      <td>1.785714</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "            sepal_length  sepal_width  petal_length  petal_width\n",
       "species                                                         \n",
       "setosa          1.348837     1.913043      1.900000     6.000000\n",
       "versicolor      1.428571     1.700000      1.700000     1.800000\n",
       "virginica       1.612245     1.727273      1.533333     1.785714"
      ]
     },
     "execution_count": 16,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "def peak_to_peak_ratio(x):\n",
    "    return x.max() / x.min()\n",
    "\n",
    "iris.groupby(iris.species).agg(peak_to_peak_ratio)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "describe 메서드를 사용하면 다양한 기술 통계(descriptive statistics)값을 한 번에 구한다. 그룹별로 하나의 스칼라 값이 아니라 하나의 데이터프레임이 생성된다는 점에 주의하라."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 17,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>species</th>\n",
       "      <th>setosa</th>\n",
       "      <th>versicolor</th>\n",
       "      <th>virginica</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"8\" valign=\"top\">sepal_length</th>\n",
       "      <th>count</th>\n",
       "      <td>50.000000</td>\n",
       "      <td>50.000000</td>\n",
       "      <td>50.000000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>mean</th>\n",
       "      <td>5.006000</td>\n",
       "      <td>5.936000</td>\n",
       "      <td>6.588000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>std</th>\n",
       "      <td>0.352490</td>\n",
       "      <td>0.516171</td>\n",
       "      <td>0.635880</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>min</th>\n",
       "      <td>4.300000</td>\n",
       "      <td>4.900000</td>\n",
       "      <td>4.900000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>25%</th>\n",
       "      <td>4.800000</td>\n",
       "      <td>5.600000</td>\n",
       "      <td>6.225000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>50%</th>\n",
       "      <td>5.000000</td>\n",
       "      <td>5.900000</td>\n",
       "      <td>6.500000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>75%</th>\n",
       "      <td>5.200000</td>\n",
       "      <td>6.300000</td>\n",
       "      <td>6.900000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>max</th>\n",
       "      <td>5.800000</td>\n",
       "      <td>7.000000</td>\n",
       "      <td>7.900000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"8\" valign=\"top\">sepal_width</th>\n",
       "      <th>count</th>\n",
       "      <td>50.000000</td>\n",
       "      <td>50.000000</td>\n",
       "      <td>50.000000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>mean</th>\n",
       "      <td>3.428000</td>\n",
       "      <td>2.770000</td>\n",
       "      <td>2.974000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>std</th>\n",
       "      <td>0.379064</td>\n",
       "      <td>0.313798</td>\n",
       "      <td>0.322497</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>min</th>\n",
       "      <td>2.300000</td>\n",
       "      <td>2.000000</td>\n",
       "      <td>2.200000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>25%</th>\n",
       "      <td>3.200000</td>\n",
       "      <td>2.525000</td>\n",
       "      <td>2.800000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>50%</th>\n",
       "      <td>3.400000</td>\n",
       "      <td>2.800000</td>\n",
       "      <td>3.000000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>75%</th>\n",
       "      <td>3.675000</td>\n",
       "      <td>3.000000</td>\n",
       "      <td>3.175000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>max</th>\n",
       "      <td>4.400000</td>\n",
       "      <td>3.400000</td>\n",
       "      <td>3.800000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"8\" valign=\"top\">petal_length</th>\n",
       "      <th>count</th>\n",
       "      <td>50.000000</td>\n",
       "      <td>50.000000</td>\n",
       "      <td>50.000000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>mean</th>\n",
       "      <td>1.462000</td>\n",
       "      <td>4.260000</td>\n",
       "      <td>5.552000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>std</th>\n",
       "      <td>0.173664</td>\n",
       "      <td>0.469911</td>\n",
       "      <td>0.551895</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>min</th>\n",
       "      <td>1.000000</td>\n",
       "      <td>3.000000</td>\n",
       "      <td>4.500000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>25%</th>\n",
       "      <td>1.400000</td>\n",
       "      <td>4.000000</td>\n",
       "      <td>5.100000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>50%</th>\n",
       "      <td>1.500000</td>\n",
       "      <td>4.350000</td>\n",
       "      <td>5.550000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>75%</th>\n",
       "      <td>1.575000</td>\n",
       "      <td>4.600000</td>\n",
       "      <td>5.875000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>max</th>\n",
       "      <td>1.900000</td>\n",
       "      <td>5.100000</td>\n",
       "      <td>6.900000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"8\" valign=\"top\">petal_width</th>\n",
       "      <th>count</th>\n",
       "      <td>50.000000</td>\n",
       "      <td>50.000000</td>\n",
       "      <td>50.000000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>mean</th>\n",
       "      <td>0.246000</td>\n",
       "      <td>1.326000</td>\n",
       "      <td>2.026000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>std</th>\n",
       "      <td>0.105386</td>\n",
       "      <td>0.197753</td>\n",
       "      <td>0.274650</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>min</th>\n",
       "      <td>0.100000</td>\n",
       "      <td>1.000000</td>\n",
       "      <td>1.400000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>25%</th>\n",
       "      <td>0.200000</td>\n",
       "      <td>1.200000</td>\n",
       "      <td>1.800000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>50%</th>\n",
       "      <td>0.200000</td>\n",
       "      <td>1.300000</td>\n",
       "      <td>2.000000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>75%</th>\n",
       "      <td>0.300000</td>\n",
       "      <td>1.500000</td>\n",
       "      <td>2.300000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>max</th>\n",
       "      <td>0.600000</td>\n",
       "      <td>1.800000</td>\n",
       "      <td>2.500000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "species                setosa  versicolor  virginica\n",
       "sepal_length count  50.000000   50.000000  50.000000\n",
       "             mean    5.006000    5.936000   6.588000\n",
       "             std     0.352490    0.516171   0.635880\n",
       "             min     4.300000    4.900000   4.900000\n",
       "             25%     4.800000    5.600000   6.225000\n",
       "             50%     5.000000    5.900000   6.500000\n",
       "             75%     5.200000    6.300000   6.900000\n",
       "             max     5.800000    7.000000   7.900000\n",
       "sepal_width  count  50.000000   50.000000  50.000000\n",
       "             mean    3.428000    2.770000   2.974000\n",
       "             std     0.379064    0.313798   0.322497\n",
       "             min     2.300000    2.000000   2.200000\n",
       "             25%     3.200000    2.525000   2.800000\n",
       "             50%     3.400000    2.800000   3.000000\n",
       "             75%     3.675000    3.000000   3.175000\n",
       "             max     4.400000    3.400000   3.800000\n",
       "petal_length count  50.000000   50.000000  50.000000\n",
       "             mean    1.462000    4.260000   5.552000\n",
       "             std     0.173664    0.469911   0.551895\n",
       "             min     1.000000    3.000000   4.500000\n",
       "             25%     1.400000    4.000000   5.100000\n",
       "             50%     1.500000    4.350000   5.550000\n",
       "             75%     1.575000    4.600000   5.875000\n",
       "             max     1.900000    5.100000   6.900000\n",
       "petal_width  count  50.000000   50.000000  50.000000\n",
       "             mean    0.246000    1.326000   2.026000\n",
       "             std     0.105386    0.197753   0.274650\n",
       "             min     0.100000    1.000000   1.400000\n",
       "             25%     0.200000    1.200000   1.800000\n",
       "             50%     0.200000    1.300000   2.000000\n",
       "             75%     0.300000    1.500000   2.300000\n",
       "             max     0.600000    1.800000   2.500000"
      ]
     },
     "execution_count": 17,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "iris.groupby(iris.species).describe().T"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "apply 메서드를 사용하면 describe 메서드처럼 하나의 그룹에 대해 하나의 대표값(스칼라 값)을 구하는 게 아니라 데이터프레임을 만들 수 있다. 예를 들어 다음처럼 각 붓꽃 종별로 가장 꽃잎 길이(petal length)가 큰 3개의 데이터를 뽑아낼 수도 있다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 18,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>sepal_length</th>\n",
       "      <th>sepal_width</th>\n",
       "      <th>petal_length</th>\n",
       "      <th>petal_width</th>\n",
       "      <th>species</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>species</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"3\" valign=\"top\">setosa</th>\n",
       "      <th>24</th>\n",
       "      <td>4.8</td>\n",
       "      <td>3.4</td>\n",
       "      <td>1.9</td>\n",
       "      <td>0.2</td>\n",
       "      <td>setosa</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>44</th>\n",
       "      <td>5.1</td>\n",
       "      <td>3.8</td>\n",
       "      <td>1.9</td>\n",
       "      <td>0.4</td>\n",
       "      <td>setosa</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>23</th>\n",
       "      <td>5.1</td>\n",
       "      <td>3.3</td>\n",
       "      <td>1.7</td>\n",
       "      <td>0.5</td>\n",
       "      <td>setosa</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"3\" valign=\"top\">versicolor</th>\n",
       "      <th>83</th>\n",
       "      <td>6.0</td>\n",
       "      <td>2.7</td>\n",
       "      <td>5.1</td>\n",
       "      <td>1.6</td>\n",
       "      <td>versicolor</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>77</th>\n",
       "      <td>6.7</td>\n",
       "      <td>3.0</td>\n",
       "      <td>5.0</td>\n",
       "      <td>1.7</td>\n",
       "      <td>versicolor</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>72</th>\n",
       "      <td>6.3</td>\n",
       "      <td>2.5</td>\n",
       "      <td>4.9</td>\n",
       "      <td>1.5</td>\n",
       "      <td>versicolor</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"3\" valign=\"top\">virginica</th>\n",
       "      <th>118</th>\n",
       "      <td>7.7</td>\n",
       "      <td>2.6</td>\n",
       "      <td>6.9</td>\n",
       "      <td>2.3</td>\n",
       "      <td>virginica</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>117</th>\n",
       "      <td>7.7</td>\n",
       "      <td>3.8</td>\n",
       "      <td>6.7</td>\n",
       "      <td>2.2</td>\n",
       "      <td>virginica</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>122</th>\n",
       "      <td>7.7</td>\n",
       "      <td>2.8</td>\n",
       "      <td>6.7</td>\n",
       "      <td>2.0</td>\n",
       "      <td>virginica</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "                sepal_length  sepal_width  petal_length  petal_width  \\\n",
       "species                                                                \n",
       "setosa     24            4.8          3.4           1.9          0.2   \n",
       "           44            5.1          3.8           1.9          0.4   \n",
       "           23            5.1          3.3           1.7          0.5   \n",
       "versicolor 83            6.0          2.7           5.1          1.6   \n",
       "           77            6.7          3.0           5.0          1.7   \n",
       "           72            6.3          2.5           4.9          1.5   \n",
       "virginica  118           7.7          2.6           6.9          2.3   \n",
       "           117           7.7          3.8           6.7          2.2   \n",
       "           122           7.7          2.8           6.7          2.0   \n",
       "\n",
       "                   species  \n",
       "species                     \n",
       "setosa     24       setosa  \n",
       "           44       setosa  \n",
       "           23       setosa  \n",
       "versicolor 83   versicolor  \n",
       "           77   versicolor  \n",
       "           72   versicolor  \n",
       "virginica  118   virginica  \n",
       "           117   virginica  \n",
       "           122   virginica  "
      ]
     },
     "execution_count": 18,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "def top3_petal_length(df):\n",
    "    return df.sort_values(by=\"petal_length\", ascending=False)[:3]\n",
    "\n",
    "iris.groupby(iris.species).apply(top3_petal_length)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "transform 메서드는 그룹별 대표값을 만드는 것이 아니라 그룹별 계산을 통해 데이터프레임 자체를 변화시킨다. 따라서 만들어진 데이터프레임의 크기는 원래 데이터프레임과 같다. 예를 들어 다음처럼 각 붓꽃이 해당 종 중에서 꽃잎길이가 대/중/소 어느 것에 해당되는지에 대한 데이터프레임을 만들 수도 있다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 20,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>petal_length</th>\n",
       "      <th>petal_length_class</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>140</th>\n",
       "      <td>5.6</td>\n",
       "      <td>중</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>141</th>\n",
       "      <td>5.1</td>\n",
       "      <td>소</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>142</th>\n",
       "      <td>5.1</td>\n",
       "      <td>소</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>143</th>\n",
       "      <td>5.9</td>\n",
       "      <td>대</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>144</th>\n",
       "      <td>5.7</td>\n",
       "      <td>중</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>145</th>\n",
       "      <td>5.2</td>\n",
       "      <td>소</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>146</th>\n",
       "      <td>5.0</td>\n",
       "      <td>소</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>147</th>\n",
       "      <td>5.2</td>\n",
       "      <td>소</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>148</th>\n",
       "      <td>5.4</td>\n",
       "      <td>중</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>149</th>\n",
       "      <td>5.1</td>\n",
       "      <td>소</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "     petal_length petal_length_class\n",
       "140           5.6                  중\n",
       "141           5.1                  소\n",
       "142           5.1                  소\n",
       "143           5.9                  대\n",
       "144           5.7                  중\n",
       "145           5.2                  소\n",
       "146           5.0                  소\n",
       "147           5.2                  소\n",
       "148           5.4                  중\n",
       "149           5.1                  소"
      ]
     },
     "execution_count": 20,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "def q3cut(s):\n",
    "    return pd.qcut(s, 3, labels=[\"소\", \"중\", \"대\"])\n",
    "\n",
    "\n",
    "iris[\"petal_length_class\"] = iris.groupby(iris.species)[\"petal_length\"].transform(q3cut)\n",
    "iris[[\"petal_length\", \"petal_length_class\"]].tail(10)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "### 10. Pivot_table\n",
    "Pandas는 pivot 명령과 groupby 명령의 중간 성격을 가지는 pivot_table 명령도 제공한다.\n",
    "\n",
    "pivot_table 명령은 groupby 명령처럼 그룹분석을 하지만  \n",
    "최종적으로는 pivot 명령처럼 피봇테이블을 만든다.  \n",
    "즉 groupby 명령의 결과에 unstack을 자동 적용하여 2차원적인 형태로 변형한다.  \n",
    "  \n",
    "사용 방법은 다음과 같다.\n",
    "  \n",
    "- pivot_table(data, values=None, index=None, columns=None, aggfunc='mean', fill_value=None, margins=False, margins_name='All')\n",
    "  - data: 분석할 데이터프레임 (메서드일 때는 필요하지 않음)\n",
    "  - values: 분석할 데이터프레임에서 분석할 열\n",
    "  - index: 행 인덱스로 들어갈 키 열 또는 키 열의 리스트\n",
    "  - columns: 열 인덱스로 들어갈 키 열 또는 키 열의 리스트\n",
    "  - aggfunc: 분석 메서드\n",
    "  - fill_value: NaN 대체 값\n",
    "  - margins: 모든 데이터를 분석한 결과를 오른쪽과 아래에 붙일지 여부\n",
    "  - margins_name: 마진 열(행)의 이름\n",
    "    \n",
    "만약 조건에 따른 데이터가 유일하게 선택되지 않으면 그룹연산을 하며  \n",
    "이 때 aggfunc 인수로 정의된 함수를 수행하여 대표값을 계산한다.  \n",
    "  \n",
    "pivot_table를 메서드로 사용할 때는 객체 자체가 데이터가 되므로 data 인수가 필요하지 않다.  \n",
    "  \n",
    "예를 들어 위에서 만들었던 피봇테이블은 pivot_table 명령으로 다음과 같이 만들 수도 있다.  \n",
    "인수의 순서에 주의하라."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 21,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th>연도</th>\n",
       "      <th>2005</th>\n",
       "      <th>2010</th>\n",
       "      <th>2015</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>도시</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>부산</th>\n",
       "      <td>3512547.0</td>\n",
       "      <td>3393191.0</td>\n",
       "      <td>3448737.0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>서울</th>\n",
       "      <td>9762546.0</td>\n",
       "      <td>9631482.0</td>\n",
       "      <td>9904312.0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>인천</th>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>263203.0</td>\n",
       "      <td>2890451.0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "연도       2005       2010       2015\n",
       "도시                                 \n",
       "부산  3512547.0  3393191.0  3448737.0\n",
       "서울  9762546.0  9631482.0  9904312.0\n",
       "인천        NaN   263203.0  2890451.0"
      ]
     },
     "execution_count": 21,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "df1.pivot_table(\"인구\", \"도시\", \"연도\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "margins=True 인수를 주면 aggfunc로 주어진 분석 방법을 해당 열의 모든 데이터,  \n",
    "해당 행의 모든 데이터 그리고 전체 데이터에 대해 적용한 결과를 같이 보여준다.  \n",
    "aggfunc가 주어지지 않았으면 평균을 계산한다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 22,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th>연도</th>\n",
       "      <th>2005</th>\n",
       "      <th>2010</th>\n",
       "      <th>2015</th>\n",
       "      <th>합계</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>도시</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>부산</th>\n",
       "      <td>3512547.0</td>\n",
       "      <td>3393191.0</td>\n",
       "      <td>3448737.0</td>\n",
       "      <td>3.451492e+06</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>서울</th>\n",
       "      <td>9762546.0</td>\n",
       "      <td>9631482.0</td>\n",
       "      <td>9904312.0</td>\n",
       "      <td>9.766113e+06</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>인천</th>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>263203.0</td>\n",
       "      <td>2890451.0</td>\n",
       "      <td>1.576827e+06</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>합계</th>\n",
       "      <td>6637546.5</td>\n",
       "      <td>4429292.0</td>\n",
       "      <td>5414500.0</td>\n",
       "      <td>5.350809e+06</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "연도       2005       2010       2015            합계\n",
       "도시                                               \n",
       "부산  3512547.0  3393191.0  3448737.0  3.451492e+06\n",
       "서울  9762546.0  9631482.0  9904312.0  9.766113e+06\n",
       "인천        NaN   263203.0  2890451.0  1.576827e+06\n",
       "합계  6637546.5  4429292.0  5414500.0  5.350809e+06"
      ]
     },
     "execution_count": 22,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "df1.pivot_table(\"인구\", \"도시\", \"연도\", margins=True, margins_name=\"합계\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "이 결과에서 가장 오른쪽 합계 열의 첫번째 값 3451492은 모든 부산 인구 데이터의 평균,  \n",
    "두번째 값 9766113은 모든 서울 인구 데이터의 평균이다.  \n",
    "가장 아래의 합계 행의 첫번째 값은 2005년 데이터의 평균값,  \n",
    "두번째 값은 2010년 데이터의 평균값이다.  \n",
    "가장 오른쪽 아래의 값 5350809는 전체 데이터의 평균값이다.  다음 계산을 통해 이를 확인할 수 있다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 23,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "5350808.625"
      ]
     },
     "execution_count": 23,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "df1[\"인구\"].mean()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 24,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>인구</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>연도</th>\n",
       "      <th>도시</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"2\" valign=\"top\">2005</th>\n",
       "      <th>부산</th>\n",
       "      <td>3512547</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>서울</th>\n",
       "      <td>9762546</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"3\" valign=\"top\">2010</th>\n",
       "      <th>부산</th>\n",
       "      <td>3393191</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>서울</th>\n",
       "      <td>9631482</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>인천</th>\n",
       "      <td>263203</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"3\" valign=\"top\">2015</th>\n",
       "      <th>부산</th>\n",
       "      <td>3448737</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>서울</th>\n",
       "      <td>9904312</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>인천</th>\n",
       "      <td>2890451</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "              인구\n",
       "연도   도시         \n",
       "2005 부산  3512547\n",
       "     서울  9762546\n",
       "2010 부산  3393191\n",
       "     서울  9631482\n",
       "     인천   263203\n",
       "2015 부산  3448737\n",
       "     서울  9904312\n",
       "     인천  2890451"
      ]
     },
     "execution_count": 24,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "df1.pivot_table(\"인구\", index=[\"연도\", \"도시\"])"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### TIP 데이터 예제\n",
    "식당에서 식사 후 내는 팁(tip)과 관련된 데이터를 이용하여  \n",
    "좀 더 구체적으로 그룹분석 방법을 살펴본다. 우선 Seaborn 패키지에 설치된 샘플 데이터를 로드한다.  \n",
    "이 데이터프레임에서 각각의 컬럼은 다음을 뜻한다.\n",
    "- total_bill: 식사대금\n",
    "- tip: 팁\n",
    "- sex: 성별\n",
    "- smoker: 흡연/금연 여부\n",
    "- day: 요일\n",
    "- time: 시간\n",
    "- size: 인원"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 25,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>total_bill</th>\n",
       "      <th>tip</th>\n",
       "      <th>sex</th>\n",
       "      <th>smoker</th>\n",
       "      <th>day</th>\n",
       "      <th>time</th>\n",
       "      <th>size</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>239</th>\n",
       "      <td>29.03</td>\n",
       "      <td>5.92</td>\n",
       "      <td>Male</td>\n",
       "      <td>No</td>\n",
       "      <td>Sat</td>\n",
       "      <td>Dinner</td>\n",
       "      <td>3</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>240</th>\n",
       "      <td>27.18</td>\n",
       "      <td>2.00</td>\n",
       "      <td>Female</td>\n",
       "      <td>Yes</td>\n",
       "      <td>Sat</td>\n",
       "      <td>Dinner</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>241</th>\n",
       "      <td>22.67</td>\n",
       "      <td>2.00</td>\n",
       "      <td>Male</td>\n",
       "      <td>Yes</td>\n",
       "      <td>Sat</td>\n",
       "      <td>Dinner</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>242</th>\n",
       "      <td>17.82</td>\n",
       "      <td>1.75</td>\n",
       "      <td>Male</td>\n",
       "      <td>No</td>\n",
       "      <td>Sat</td>\n",
       "      <td>Dinner</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>243</th>\n",
       "      <td>18.78</td>\n",
       "      <td>3.00</td>\n",
       "      <td>Female</td>\n",
       "      <td>No</td>\n",
       "      <td>Thur</td>\n",
       "      <td>Dinner</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "     total_bill   tip     sex smoker   day    time  size\n",
       "239       29.03  5.92    Male     No   Sat  Dinner     3\n",
       "240       27.18  2.00  Female    Yes   Sat  Dinner     2\n",
       "241       22.67  2.00    Male    Yes   Sat  Dinner     2\n",
       "242       17.82  1.75    Male     No   Sat  Dinner     2\n",
       "243       18.78  3.00  Female     No  Thur  Dinner     2"
      ]
     },
     "execution_count": 25,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips = sns.load_dataset(\"tips\")\n",
    "tips.tail()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "분석의 목표는 식사 대금 대비 팁의 비율이 어떤 경우에 가장 높아지지는 찾는 것이다.  \n",
    "우선 식사대금와 팁의 비율을 나타내는 tip_pct를 추가하자."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 26,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>total_bill</th>\n",
       "      <th>tip</th>\n",
       "      <th>sex</th>\n",
       "      <th>smoker</th>\n",
       "      <th>day</th>\n",
       "      <th>time</th>\n",
       "      <th>size</th>\n",
       "      <th>tip_pct</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>239</th>\n",
       "      <td>29.03</td>\n",
       "      <td>5.92</td>\n",
       "      <td>Male</td>\n",
       "      <td>No</td>\n",
       "      <td>Sat</td>\n",
       "      <td>Dinner</td>\n",
       "      <td>3</td>\n",
       "      <td>0.203927</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>240</th>\n",
       "      <td>27.18</td>\n",
       "      <td>2.00</td>\n",
       "      <td>Female</td>\n",
       "      <td>Yes</td>\n",
       "      <td>Sat</td>\n",
       "      <td>Dinner</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>0.073584</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>241</th>\n",
       "      <td>22.67</td>\n",
       "      <td>2.00</td>\n",
       "      <td>Male</td>\n",
       "      <td>Yes</td>\n",
       "      <td>Sat</td>\n",
       "      <td>Dinner</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>0.088222</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>242</th>\n",
       "      <td>17.82</td>\n",
       "      <td>1.75</td>\n",
       "      <td>Male</td>\n",
       "      <td>No</td>\n",
       "      <td>Sat</td>\n",
       "      <td>Dinner</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>0.098204</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>243</th>\n",
       "      <td>18.78</td>\n",
       "      <td>3.00</td>\n",
       "      <td>Female</td>\n",
       "      <td>No</td>\n",
       "      <td>Thur</td>\n",
       "      <td>Dinner</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>0.159744</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "     total_bill   tip     sex smoker   day    time  size   tip_pct\n",
       "239       29.03  5.92    Male     No   Sat  Dinner     3  0.203927\n",
       "240       27.18  2.00  Female    Yes   Sat  Dinner     2  0.073584\n",
       "241       22.67  2.00    Male    Yes   Sat  Dinner     2  0.088222\n",
       "242       17.82  1.75    Male     No   Sat  Dinner     2  0.098204\n",
       "243       18.78  3.00  Female     No  Thur  Dinner     2  0.159744"
      ]
     },
     "execution_count": 26,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips['tip_pct'] = tips['tip'] / tips['total_bill']\n",
    "tips.tail()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 27,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>total_bill</th>\n",
       "      <th>tip</th>\n",
       "      <th>size</th>\n",
       "      <th>tip_pct</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>count</th>\n",
       "      <td>244.000000</td>\n",
       "      <td>244.000000</td>\n",
       "      <td>244.000000</td>\n",
       "      <td>244.000000</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>mean</th>\n",
       "      <td>19.785943</td>\n",
       "      <td>2.998279</td>\n",
       "      <td>2.569672</td>\n",
       "      <td>0.160803</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>std</th>\n",
       "      <td>8.902412</td>\n",
       "      <td>1.383638</td>\n",
       "      <td>0.951100</td>\n",
       "      <td>0.061072</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>min</th>\n",
       "      <td>3.070000</td>\n",
       "      <td>1.000000</td>\n",
       "      <td>1.000000</td>\n",
       "      <td>0.035638</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>25%</th>\n",
       "      <td>13.347500</td>\n",
       "      <td>2.000000</td>\n",
       "      <td>2.000000</td>\n",
       "      <td>0.129127</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>50%</th>\n",
       "      <td>17.795000</td>\n",
       "      <td>2.900000</td>\n",
       "      <td>2.000000</td>\n",
       "      <td>0.154770</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>75%</th>\n",
       "      <td>24.127500</td>\n",
       "      <td>3.562500</td>\n",
       "      <td>3.000000</td>\n",
       "      <td>0.191475</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>max</th>\n",
       "      <td>50.810000</td>\n",
       "      <td>10.000000</td>\n",
       "      <td>6.000000</td>\n",
       "      <td>0.710345</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "       total_bill         tip        size     tip_pct\n",
       "count  244.000000  244.000000  244.000000  244.000000\n",
       "mean    19.785943    2.998279    2.569672    0.160803\n",
       "std      8.902412    1.383638    0.951100    0.061072\n",
       "min      3.070000    1.000000    1.000000    0.035638\n",
       "25%     13.347500    2.000000    2.000000    0.129127\n",
       "50%     17.795000    2.900000    2.000000    0.154770\n",
       "75%     24.127500    3.562500    3.000000    0.191475\n",
       "max     50.810000   10.000000    6.000000    0.710345"
      ]
     },
     "execution_count": 27,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips.describe()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "#### 그룹별 통계\n",
    "우선 성별로 나누어 데이터 갯수를 세어본다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 28,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>total_bill</th>\n",
       "      <th>tip</th>\n",
       "      <th>smoker</th>\n",
       "      <th>day</th>\n",
       "      <th>time</th>\n",
       "      <th>size</th>\n",
       "      <th>tip_pct</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>sex</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Male</th>\n",
       "      <td>157</td>\n",
       "      <td>157</td>\n",
       "      <td>157</td>\n",
       "      <td>157</td>\n",
       "      <td>157</td>\n",
       "      <td>157</td>\n",
       "      <td>157</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Female</th>\n",
       "      <td>87</td>\n",
       "      <td>87</td>\n",
       "      <td>87</td>\n",
       "      <td>87</td>\n",
       "      <td>87</td>\n",
       "      <td>87</td>\n",
       "      <td>87</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "        total_bill  tip  smoker  day  time  size  tip_pct\n",
       "sex                                                      \n",
       "Male           157  157     157  157   157   157      157\n",
       "Female          87   87      87   87    87    87       87"
      ]
     },
     "execution_count": 28,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips.groupby(\"sex\").count()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "데이터 갯수의 경우 NaN 데이터가 없다면 모두 같은 값이 나올 것이다.  \n",
    "이 때는 size 명령을 사용하면 더 간단히 표시된다. size 명령은 NaN이 있어도 상관하지 않는다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 29,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "sex\n",
       "Male      157\n",
       "Female     87\n",
       "dtype: int64"
      ]
     },
     "execution_count": 29,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips.groupby(\"sex\").size()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "이번에는 성별과 흡연유무로 나누어 데이터의 갯수를 알아본다"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 30,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "sex     smoker\n",
       "Male    Yes       60\n",
       "        No        97\n",
       "Female  Yes       33\n",
       "        No        54\n",
       "dtype: int64"
      ]
     },
     "execution_count": 30,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips.groupby([\"sex\", \"smoker\"]).size()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "좀 더 보기 좋도록 피봇 데이블 형태로 바꿀 수도 있다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 31,
   "metadata": {
    "scrolled": true
   },
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th>smoker</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <th>All</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>sex</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Male</th>\n",
       "      <td>60</td>\n",
       "      <td>97</td>\n",
       "      <td>157</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Female</th>\n",
       "      <td>33</td>\n",
       "      <td>54</td>\n",
       "      <td>87</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>All</th>\n",
       "      <td>93</td>\n",
       "      <td>151</td>\n",
       "      <td>244</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "smoker  Yes   No  All\n",
       "sex                  \n",
       "Male     60   97  157\n",
       "Female   33   54   87\n",
       "All      93  151  244"
      ]
     },
     "execution_count": 31,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips.pivot_table(\"tip_pct\", \"sex\", \"smoker\", aggfunc=\"count\", margins=True)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "이제 성별과 흡연 여부에 따른 평균 팁 비율을 살펴본다."
   ]
  },
  {
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   "execution_count": 32,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>tip_pct</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>sex</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Male</th>\n",
       "      <td>0.157651</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Female</th>\n",
       "      <td>0.166491</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "         tip_pct\n",
       "sex             \n",
       "Male    0.157651\n",
       "Female  0.166491"
      ]
     },
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     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips.groupby(\"sex\")[[\"tip_pct\"]].mean()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 33,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>tip_pct</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>smoker</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <td>0.163196</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <td>0.159328</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "         tip_pct\n",
       "smoker          \n",
       "Yes     0.163196\n",
       "No      0.159328"
      ]
     },
     "execution_count": 33,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips.groupby(\"smoker\")[[\"tip_pct\"]].mean()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 34,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>tip_pct</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>sex</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Male</th>\n",
       "      <td>0.157651</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Female</th>\n",
       "      <td>0.166491</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "         tip_pct\n",
       "sex             \n",
       "Male    0.157651\n",
       "Female  0.166491"
      ]
     },
     "execution_count": 34,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips.pivot_table(\"tip_pct\", \"sex\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 35,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>tip_pct</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>sex</th>\n",
       "      <th>smoker</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"2\" valign=\"top\">Male</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <td>0.152771</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <td>0.160669</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"2\" valign=\"top\">Female</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <td>0.182150</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <td>0.156921</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "                tip_pct\n",
       "sex    smoker          \n",
       "Male   Yes     0.152771\n",
       "       No      0.160669\n",
       "Female Yes     0.182150\n",
       "       No      0.156921"
      ]
     },
     "execution_count": 35,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips.pivot_table(\"tip_pct\", [\"sex\", \"smoker\"])"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 36,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th>smoker</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>sex</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Male</th>\n",
       "      <td>0.152771</td>\n",
       "      <td>0.160669</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Female</th>\n",
       "      <td>0.182150</td>\n",
       "      <td>0.156921</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "smoker       Yes        No\n",
       "sex                       \n",
       "Male    0.152771  0.160669\n",
       "Female  0.182150  0.156921"
      ]
     },
     "execution_count": 36,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips.pivot_table(\"tip_pct\", \"sex\", \"smoker\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "여성 혹은 흡연자의 팁 비율이 높은 것을 볼 수 있다.  \n",
    "하지만 이 데이터에는 평균을 제외한 분산(variance) 등의 다른 통계값이 없으므로  \n",
    "describe 명령으로 여러가지 통계값을 한 번에 알아본다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 37,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead tr th {\n",
       "        text-align: left;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead tr:last-of-type th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th colspan=\"8\" halign=\"left\">tip_pct</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>count</th>\n",
       "      <th>mean</th>\n",
       "      <th>std</th>\n",
       "      <th>min</th>\n",
       "      <th>25%</th>\n",
       "      <th>50%</th>\n",
       "      <th>75%</th>\n",
       "      <th>max</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>sex</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Male</th>\n",
       "      <td>157.0</td>\n",
       "      <td>0.157651</td>\n",
       "      <td>0.064778</td>\n",
       "      <td>0.035638</td>\n",
       "      <td>0.121389</td>\n",
       "      <td>0.153492</td>\n",
       "      <td>0.186240</td>\n",
       "      <td>0.710345</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Female</th>\n",
       "      <td>87.0</td>\n",
       "      <td>0.166491</td>\n",
       "      <td>0.053632</td>\n",
       "      <td>0.056433</td>\n",
       "      <td>0.140416</td>\n",
       "      <td>0.155581</td>\n",
       "      <td>0.194266</td>\n",
       "      <td>0.416667</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "       tip_pct                                                              \\\n",
       "         count      mean       std       min       25%       50%       75%   \n",
       "sex                                                                          \n",
       "Male     157.0  0.157651  0.064778  0.035638  0.121389  0.153492  0.186240   \n",
       "Female    87.0  0.166491  0.053632  0.056433  0.140416  0.155581  0.194266   \n",
       "\n",
       "                  \n",
       "             max  \n",
       "sex               \n",
       "Male    0.710345  \n",
       "Female  0.416667  "
      ]
     },
     "execution_count": 37,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips.groupby(\"sex\")[[\"tip_pct\"]].describe()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 38,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead tr th {\n",
       "        text-align: left;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead tr:last-of-type th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th colspan=\"8\" halign=\"left\">tip_pct</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>count</th>\n",
       "      <th>mean</th>\n",
       "      <th>std</th>\n",
       "      <th>min</th>\n",
       "      <th>25%</th>\n",
       "      <th>50%</th>\n",
       "      <th>75%</th>\n",
       "      <th>max</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>smoker</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <td>93.0</td>\n",
       "      <td>0.163196</td>\n",
       "      <td>0.085119</td>\n",
       "      <td>0.035638</td>\n",
       "      <td>0.106771</td>\n",
       "      <td>0.153846</td>\n",
       "      <td>0.195059</td>\n",
       "      <td>0.710345</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <td>151.0</td>\n",
       "      <td>0.159328</td>\n",
       "      <td>0.039910</td>\n",
       "      <td>0.056797</td>\n",
       "      <td>0.136906</td>\n",
       "      <td>0.155625</td>\n",
       "      <td>0.185014</td>\n",
       "      <td>0.291990</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "       tip_pct                                                              \\\n",
       "         count      mean       std       min       25%       50%       75%   \n",
       "smoker                                                                       \n",
       "Yes       93.0  0.163196  0.085119  0.035638  0.106771  0.153846  0.195059   \n",
       "No       151.0  0.159328  0.039910  0.056797  0.136906  0.155625  0.185014   \n",
       "\n",
       "                  \n",
       "             max  \n",
       "smoker            \n",
       "Yes     0.710345  \n",
       "No      0.291990  "
      ]
     },
     "execution_count": 38,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips.groupby(\"smoker\")[[\"tip_pct\"]].describe()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 39,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead tr th {\n",
       "        text-align: left;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead tr:last-of-type th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th colspan=\"8\" halign=\"left\">tip_pct</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>count</th>\n",
       "      <th>mean</th>\n",
       "      <th>std</th>\n",
       "      <th>min</th>\n",
       "      <th>25%</th>\n",
       "      <th>50%</th>\n",
       "      <th>75%</th>\n",
       "      <th>max</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>sex</th>\n",
       "      <th>smoker</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"2\" valign=\"top\">Male</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <td>60.0</td>\n",
       "      <td>0.152771</td>\n",
       "      <td>0.090588</td>\n",
       "      <td>0.035638</td>\n",
       "      <td>0.101845</td>\n",
       "      <td>0.141015</td>\n",
       "      <td>0.191697</td>\n",
       "      <td>0.710345</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <td>97.0</td>\n",
       "      <td>0.160669</td>\n",
       "      <td>0.041849</td>\n",
       "      <td>0.071804</td>\n",
       "      <td>0.131810</td>\n",
       "      <td>0.157604</td>\n",
       "      <td>0.186220</td>\n",
       "      <td>0.291990</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"2\" valign=\"top\">Female</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <td>33.0</td>\n",
       "      <td>0.182150</td>\n",
       "      <td>0.071595</td>\n",
       "      <td>0.056433</td>\n",
       "      <td>0.152439</td>\n",
       "      <td>0.173913</td>\n",
       "      <td>0.198216</td>\n",
       "      <td>0.416667</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <td>54.0</td>\n",
       "      <td>0.156921</td>\n",
       "      <td>0.036421</td>\n",
       "      <td>0.056797</td>\n",
       "      <td>0.139708</td>\n",
       "      <td>0.149691</td>\n",
       "      <td>0.181630</td>\n",
       "      <td>0.252672</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "              tip_pct                                                    \\\n",
       "                count      mean       std       min       25%       50%   \n",
       "sex    smoker                                                             \n",
       "Male   Yes       60.0  0.152771  0.090588  0.035638  0.101845  0.141015   \n",
       "       No        97.0  0.160669  0.041849  0.071804  0.131810  0.157604   \n",
       "Female Yes       33.0  0.182150  0.071595  0.056433  0.152439  0.173913   \n",
       "       No        54.0  0.156921  0.036421  0.056797  0.139708  0.149691   \n",
       "\n",
       "                                   \n",
       "                    75%       max  \n",
       "sex    smoker                      \n",
       "Male   Yes     0.191697  0.710345  \n",
       "       No      0.186220  0.291990  \n",
       "Female Yes     0.198216  0.416667  \n",
       "       No      0.181630  0.252672  "
      ]
     },
     "execution_count": 39,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips.groupby([\"sex\", \"smoker\"])[[\"tip_pct\"]].describe()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "이번에는 각 그룹에서 가장 많은 팁과 가장 적은 팁의 차이를 알아보자.  \n",
    "이 계산을 해 줄 수 있는 그룹연산 함수가 없으므로 함수를 직접 만들고 agg 메서드를 사용한다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 40,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>tip</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>sex</th>\n",
       "      <th>smoker</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"2\" valign=\"top\">Male</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <td>9.00</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <td>7.75</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"2\" valign=\"top\">Female</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <td>5.50</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <td>4.20</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "                tip\n",
       "sex    smoker      \n",
       "Male   Yes     9.00\n",
       "       No      7.75\n",
       "Female Yes     5.50\n",
       "       No      4.20"
      ]
     },
     "execution_count": 40,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "def peak_to_peak(x):\n",
    "    return x.max() - x.min()\n",
    "\n",
    "\n",
    "tips.groupby([\"sex\", \"smoker\"])[[\"tip\"]].agg(peak_to_peak)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "만약 여러가지 그룹연산을 동시에 하고 싶다면 다음과 같이 리스트를 이용한다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 42,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead tr th {\n",
       "        text-align: left;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead tr:last-of-type th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th colspan=\"2\" halign=\"left\">total_bill</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>mean</th>\n",
       "      <th>peak_to_peak</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>sex</th>\n",
       "      <th>smoker</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"2\" valign=\"top\">Male</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <td>22.284500</td>\n",
       "      <td>43.56</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <td>19.791237</td>\n",
       "      <td>40.82</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"2\" valign=\"top\">Female</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <td>17.977879</td>\n",
       "      <td>41.23</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <td>18.105185</td>\n",
       "      <td>28.58</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "              total_bill             \n",
       "                    mean peak_to_peak\n",
       "sex    smoker                        \n",
       "Male   Yes     22.284500        43.56\n",
       "       No      19.791237        40.82\n",
       "Female Yes     17.977879        41.23\n",
       "       No      18.105185        28.58"
      ]
     },
     "execution_count": 42,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips.groupby([\"sex\", \"smoker\"]).agg([\"mean\", peak_to_peak])[[\"total_bill\"]]"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "만약 데이터 열마다 다른 연산을 하고 싶다면 열 라벨과 연산 이름(또는 함수)를 딕셔너리로 넣는다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 44,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>tip_pct</th>\n",
       "      <th>total_bill</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>sex</th>\n",
       "      <th>smoker</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"2\" valign=\"top\">Male</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <td>0.152771</td>\n",
       "      <td>43.56</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <td>0.160669</td>\n",
       "      <td>40.82</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"2\" valign=\"top\">Female</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <td>0.182150</td>\n",
       "      <td>41.23</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <td>0.156921</td>\n",
       "      <td>28.58</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "                tip_pct  total_bill\n",
       "sex    smoker                      \n",
       "Male   Yes     0.152771       43.56\n",
       "       No      0.160669       40.82\n",
       "Female Yes     0.182150       41.23\n",
       "       No      0.156921       28.58"
      ]
     },
     "execution_count": 44,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips.groupby([\"sex\", \"smoker\"]).agg(\n",
    "    {'tip_pct': 'mean', 'total_bill': peak_to_peak})"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {},
   "source": [
    "다음은 pivot_table 명령으로 더 복잡한 분석을 한 예이다."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 45,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead tr th {\n",
       "        text-align: left;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead tr:last-of-type th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th colspan=\"2\" halign=\"left\">size</th>\n",
       "      <th colspan=\"2\" halign=\"left\">tip_pct</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>smoker</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>sex</th>\n",
       "      <th>day</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"4\" valign=\"top\">Male</th>\n",
       "      <th>Thur</th>\n",
       "      <td>2.300000</td>\n",
       "      <td>2.500000</td>\n",
       "      <td>0.164417</td>\n",
       "      <td>0.165706</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Fri</th>\n",
       "      <td>2.125000</td>\n",
       "      <td>2.000000</td>\n",
       "      <td>0.144730</td>\n",
       "      <td>0.138005</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Sat</th>\n",
       "      <td>2.629630</td>\n",
       "      <td>2.656250</td>\n",
       "      <td>0.139067</td>\n",
       "      <td>0.162132</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Sun</th>\n",
       "      <td>2.600000</td>\n",
       "      <td>2.883721</td>\n",
       "      <td>0.173964</td>\n",
       "      <td>0.158291</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"4\" valign=\"top\">Female</th>\n",
       "      <th>Thur</th>\n",
       "      <td>2.428571</td>\n",
       "      <td>2.480000</td>\n",
       "      <td>0.163073</td>\n",
       "      <td>0.155971</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Fri</th>\n",
       "      <td>2.000000</td>\n",
       "      <td>2.500000</td>\n",
       "      <td>0.209129</td>\n",
       "      <td>0.165296</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Sat</th>\n",
       "      <td>2.200000</td>\n",
       "      <td>2.307692</td>\n",
       "      <td>0.163817</td>\n",
       "      <td>0.147993</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>Sun</th>\n",
       "      <td>2.500000</td>\n",
       "      <td>3.071429</td>\n",
       "      <td>0.237075</td>\n",
       "      <td>0.165710</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "                 size             tip_pct          \n",
       "smoker            Yes        No       Yes        No\n",
       "sex    day                                         \n",
       "Male   Thur  2.300000  2.500000  0.164417  0.165706\n",
       "       Fri   2.125000  2.000000  0.144730  0.138005\n",
       "       Sat   2.629630  2.656250  0.139067  0.162132\n",
       "       Sun   2.600000  2.883721  0.173964  0.158291\n",
       "Female Thur  2.428571  2.480000  0.163073  0.155971\n",
       "       Fri   2.000000  2.500000  0.209129  0.165296\n",
       "       Sat   2.200000  2.307692  0.163817  0.147993\n",
       "       Sun   2.500000  3.071429  0.237075  0.165710"
      ]
     },
     "execution_count": 45,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "tips.pivot_table(['tip_pct', 'size'], ['sex', 'day'], 'smoker')"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 46,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>day</th>\n",
       "      <th>Thur</th>\n",
       "      <th>Fri</th>\n",
       "      <th>Sat</th>\n",
       "      <th>Sun</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>time</th>\n",
       "      <th>sex</th>\n",
       "      <th>smoker</th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th></th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"4\" valign=\"top\">Lunch</th>\n",
       "      <th rowspan=\"2\" valign=\"top\">Male</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <td>23</td>\n",
       "      <td>5</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <td>50</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"2\" valign=\"top\">Female</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <td>17</td>\n",
       "      <td>6</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <td>60</td>\n",
       "      <td>3</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"4\" valign=\"top\">Dinner</th>\n",
       "      <th rowspan=\"2\" valign=\"top\">Male</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>12</td>\n",
       "      <td>71</td>\n",
       "      <td>39</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>4</td>\n",
       "      <td>85</td>\n",
       "      <td>124</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th rowspan=\"2\" valign=\"top\">Female</th>\n",
       "      <th>Yes</th>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>8</td>\n",
       "      <td>33</td>\n",
       "      <td>10</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>No</th>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>30</td>\n",
       "      <td>43</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "day                   Thur  Fri  Sat  Sun\n",
       "time   sex    smoker                     \n",
       "Lunch  Male   Yes       23    5    0    0\n",
       "              No        50    0    0    0\n",
       "       Female Yes       17    6    0    0\n",
       "              No        60    3    0    0\n",
       "Dinner Male   Yes        0   12   71   39\n",
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       "       Female Yes        0    8   33   10\n",
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