关于 pandas 的 Categorical 类型的数据，官方文档是这样描述的：
Categoricals 是 pandas 的一种数据类型，对应着被统计的变量。Categoricals 是由固定的且有限数量的变量组成的。比如：性别、社会阶层、血型、国籍、观察时段、赞美程度等等。
与其它被统计的变量相比，categorical 类型的数据可以具有特定的顺序——比如：按程度来设定，“强烈同意”与“同意”，“首次观察”与“二次观察”，但是不能做按数值来进行排序操作（比如：sort_by 之类的，换句话说，categorical 的顺序是创建时手工设定的，是静态的）
类型数据的每一个元素的值要么是预设好的类型中的某一个，要么是空值（np.nan）。顺序是由预设好的类型集合来决定的，而不是按照类型集合中各个元素的字母顺序排序的。categorical 实例的内部是由类型名字集合和一个整数组成的数组构成的，后者标明了类型集合真正的值。
对 Categorical 数据的一个直观认识
隐式创建 Categorical 数据
用一段代码从不同角度来展现一下 categorical 类型的数据。
# 先创建一个简单的 DataFrame 实例
# Terry, Hardon, Curry, Duran, James 和 Barter 代表东西部玩三打三
# 用一组数据记录各自的得分情况
import pandas as pd, numpy as np
players=['Garsol','Hardon','Bill','Duran','James','Barter']
scores=[22,34,12,31,26,19]
teams=['West','West','East','West','East','East']
df=pd.DataFrame({'player':players,'score':scores,'team':teams})
df
输出：
player score team
0 Garsol 22 West
1 Hardon 34 West
2 Bill 12 East
3 Duran 31 West
4 James 26 East
5 Barter 19 East
可以看出 team 这一列，其实只有两种值：East 和 West，可以将 team 列的类型设定为 category
df.team.astype('category')
0 West
1 West
2 East
3 West
4 East
5 East
Name: team, dtype: category
Categories (2, object): [East, West]
可以看到，df.team 的变量类型变成了 category。当然，迄今为止，这个分类是我们手工标记上去的，主动给每一个球员加上了 east 或者 west 的标记。那么，如果是动态的来添加呢？比如按照得分来划分，将高于平均分的划为 Star，低于平均分的划为 Role。计算过程就应该是这样：
d=pd.Series(scores).describe()
score_ranges=[d['min']-1,d['mean'],d['max']+1]
score_labels=['Role','Star']
# 用pd.cut(ori_data, bins, labels) 方法
# 以 bins 设定的画界点来将 ori_data 归类，然后用 labels 中对应的 label 来作为分类名
df['level']=pd.cut(df['score'],score_ranges,labels=score_labels)
print 'df :'
print df
print '\n对比一下 Category 类型的数据和普通的 DataFrame中的列有什么区别'
print '\ndf[\'team\'] 是普通的 DataFrame列'
print df['team']
print '\ndf[\'level\'] 是 Category 类型的'
print df['level']
print '\n可以看出 df[\'level\'] 有点像是集合，输出信息会去重后列出组成元素'
print df['level'].get_values()
df :
player score team level
0 Garsol 22 West Role
1 Hardon 34 West Star
2 Bill 12 East Role
3 Duran 31 West Star
4 James 26 East Star
5 Barter 19 East Role
对比一下 Category 类型的数据和普通的 DataFrame中的列有什么区别
df['team'] 是普通的 DataFrame列
0 West
1 West
2 East
3 West
4 East
5 East
Name: team, dtype: object
df['level'] 是 Category 类型的
0 Role
1 Star
2 Role
3 Star
4 Star
5 Role
Name: level, dtype: category
Categories (2, object): [Role < Star]
可以看出 df['level'] 有点像是集合，输出信息会去重后列出组成元素
['Role' 'Star' 'Role' 'Star' 'Star' 'Role']
显式创建 Categorical 数据
cg=pd.Categorical(['Role','Role','Star','Role','Killer','Star'],categories=['Role', 'Star'])
cg
[Role, Role, Star, Role, NaN, Star]
Categories (2, object): [Role, Star]
可以看到，构造方法中第二个参数是指定了实例中可以包含的元素，在第一个参数中的元素如果不在 categories 中，就会被转成NaN。
Categorical 实例可以转为 Series，被称为 categorical series
s=pd.Series(cg)
s
0 Role
1 Role
2 Star
3 Role
4 NaN
5 Star
dtype: category
Categories (2, object): [Role, Star]
也可以将 categorical 实例加入到 dataframe 实例的某一列中，被称为 categorical dataframe column：
df=pd.DataFrame({'players':['Garsol','Hardon','Bill','Duran','James','Barter']})
df['level']=cg
print df['level'],'\n\n',df.dtypes
0 Role
1 Role
2 Star
3 Role
4 NaN
5 Star
Name: level, dtype: category
Categories (2, object): [Role, Star]
players object
level category
dtype: object
