Pandas 提供的 merge() 函数能够进行高效的合并操作，这与 SQL 关系型数据库的 MERGE 用法非常相似。从字面意思上不难理解，merge 翻译为“合并”，指的是将两个 DataFrame 数据表按照指定的规则进行连接，最后拼接成一个新的 DataFrame 数据表。

merge() 函数的法格式如下：

参数说明，如下表所示：

注意：Pandas 库的 merge() 支持各种内外连接，与其相似的还有 join() 函数（默认为左连接）。

下面创建两个不同的 DataFrame，然后对它们进行合并操作：

import pandas as pd 
left = pd.DataFrame({ 
   'id':[1,2,3,4], 
   'Name': ['Smith', 'Maiki', 'Hunter', 'Hilen'], 
   'subject_id':['sub1','sub2','sub4','sub6']}) 
right = pd.DataFrame({ 
    'id':[1,2,3,4], 
   'Name': ['William', 'Albert', 'Tony', 'Allen'], 
   'subject_id':['sub2','sub4','sub3','sub6']}) 
print (left) 
print (right)  

输出如下：

1) 在单个键上进行合并操作

通过 on 参数指定一个连接键，然后对上述 DataFrame 进行合并操作：

import pandas as pd 
left = pd.DataFrame({ 
   'id':[1,2,3,4], 
   'Name': ['Smith', 'Maiki', 'Hunter', 'Hilen'], 
   'subject_id':['sub1','sub2','sub4','sub6']}) 
right = pd.DataFrame({ 
    'id':[1,2,3,4], 
   'Name': ['William', 'Albert', 'Tony', 'Allen'], 
   'subject_id':['sub2','sub4','sub3','sub6']})
#通过on参数指定合并的键
print(pd.merge(left,right,on='id'))

输出结果：

2) 在多个键上进行合并操作

下面示例，指定多个键来合并上述两个 DataFrame 对象：

import pandas as pd 
left = pd.DataFrame({ 
   'id':[1,2,3,4], 
   'Name': ['Smith', 'Maiki', 'Hunter', 'Hilen'], 
   'subject_id':['sub1','sub2','sub4','sub6']}) 
right = pd.DataFrame({ 
    'id':[1,2,3,4], 
   'Name': ['Bill', 'Lucy', 'Jack', 'Mike'], 
   'subject_id':['sub2','sub4','sub3','sub6']}) 
print(pd.merge(left,right,on=['id','subject_id']))

输出结果：

使用how参数合并

通过how参数可以确定 DataFrame 中要包含哪些键，如果在左表、右表都不存的键，那么合并后该键对应的值为 NaN。为了便于大家学习，我们将 how 参数和与其等价的 SQL 语句做了总结：

1) left join

import pandas as pd 
left = pd.DataFrame({ 
   'id':[1,2,3,4], 
   'Name': ['Smith', 'Maiki', 'Hunter', 'Hilen'], 
   'subject_id':['sub1','sub2','sub4','sub6']}) 
right = pd.DataFrame({ 
    'id':[1,2,3,4], 
   'Name': ['Bill', 'Lucy', 'Jack', 'Mike'], 
   'subject_id':['sub2','sub4','sub3','sub6']}) 
#以left侧的subject_id为键
print(pd.merge(left,right,on='subject_id',how="left"))

输出结果：

2) right join

import pandas as pd 
left = pd.DataFrame({ 
   'id':[1,2,3,4], 
   'Name': ['Smith', 'Maiki', 'Hunter', 'Hilen'], 
   'subject_id':['sub1','sub2','sub4','sub6']}) 
right = pd.DataFrame({ 
    'id':[1,2,3,4], 
   'Name': ['Bill', 'Lucy', 'Jack', 'Mike'], 
   'subject_id':['sub2','sub4','sub3','sub6']}) 
#以right侧的subject_id为键
print(pd.merge(left,right,on='subject_id',how="right"))

输出结果：

3) outer join(并集)

import pandas as pd 
left = pd.DataFrame({ 
   'id':[1,2,3,4], 
   'Name': ['Smith', 'Maiki', 'Hunter', 'Hilen'], 
   'subject_id':['sub1','sub2','sub4','sub6']}) 
right = pd.DataFrame({ 
    'id':[1,2,3,4], 
   'Name': ['Bill', 'Lucy', 'Jack', 'Mike'], 
   'subject_id':['sub2','sub4','sub3','sub6']}) 
#求出两个subject_id的并集，并作为键
print(pd.merge(left,right,on='subject_id',how="outer"))

输出结果：

4) inner join(交集)

import pandas as pd 
left = pd.DataFrame({ 
   'id':[1,2,3,4], 
   'Name': ['Smith', 'Maiki', 'Hunter', 'Hilen'], 
   'subject_id':['sub1','sub2','sub4','sub6']}) 
right = pd.DataFrame({ 
    'id':[1,2,3,4], 
   'Name': ['Bill', 'Lucy', 'Jack', 'Mike'], 
   'subject_id':['sub2','sub4','sub3','sub6']}) 
#求出两个subject_id的交集，并将结果作为键
print(pd.merge(left,right,on='subject_id',how="inner"))

输出结果：

注意：当 a 与 b 进行内连操作时 a.join(b) 不等于 b.join(a)。