根据条件替换和合并熊猫中的行



我有一个数据帧:

lft rel rgt num
0   t3  r3  z2  3
1   t1  r3  x1  9
2   x2  r3  t2  8
3   x4  r1  t2  4
4   t1  r1  z3  1
5   x1  r1  t2  2
6   x2  r2  t4  4
7   z3  r2  t4  5
8   t4  r3  x3  4
9   z1  r2  t3  4

还有一本参考词典:

replacement_dict = {
'X1' : ['x1', 'x2', 'x3', 'x4'],
'Y1' : ['y1', 'y2'],
'Z1' : ['z1', 'z2', 'z3']
}

我的目标是用"X1"替换所有出现的replacement_dict['X1'],然后将行合并在一起。例如,"x1"、"x2"、"x3"或"x4"的任何实例都将被"x1"等替换。

我可以通过选择包含这些字符串中任何一个的行并将其替换为"X1"来完成此操作:

keys = replacement_dict.keys()
for key in keys:
DF.loc[DF['lft'].isin(replacement_dict[key]), 'lft'] = key
DF.loc[DF['rgt'].isin(replacement_dict[key]), 'rgt'] = key

给予:

lft rel rgt num
0   t3  r3  Z1  3
1   t1  r3  X1  9
2   X1  r3  t2  8
3   X1  r1  t2  4
4   t1  r1  Z1  1
5   X1  r1  t2  2
6   X1  r2  t4  4
7   Z1  r2  t4  5
8   t4  r3  X1  4
9   Z1  r2  t3  4

现在,如果我选择所有包含"X1"的行并合并它们,我应该得到:

lft rel rgt num
0   X1  r3  t2  8
1   X1  r1  t2  6
2   X1  r2  t4  4
3   t1  r3  X1  9
4   t4  r3  X1  4

因此,这三列["ft"、"rel"、"rgt"]是唯一的,而"num"列是为每一行加起来的。上面的第1行:['X1''r1't2'6]是两行['X1'r1't2'4]和['X1'r1't2'2]的总和。

对于少量的行,我可以很容易地做到这一点,但我使用的是一个有600万行的数据帧和一个有60000个键的替换字典。使用简单的逐行提取和替换需要花费很长时间。

如何有效地缩放(特别是最后一部分(?有人可以推荐熊猫的把戏吗?

replacement_dict映射和map()这个新映射反转到lft和rgt列中的每一列,以替换某些值(例如x1->x1、y2->Y1等(。由于lft和argt列中有些值在映射中不存在(例如t1、t2等(,请调用fillna()来填充这些值1

您也可以stack()需要替换值的列(lft和rgt(,调用map+fillna和unstack(),但由于只有2列,因此在这种特殊情况下可能不值得麻烦。

问题的第二部分可以通过对按lft、rel和rgt列分组后的num个值求和来回答;所以CCD_ 7应该起作用。

# reverse replacement map
reverse_map = {v : k for k, li in replacement_dict.items() for v in li}
# substitute values in lft column using reverse_map
df['lft'] = df['lft'].map(reverse_map).fillna(df['lft'])
# substitute values in rgt column using reverse_map
df['rgt'] = df['rgt'].map(reverse_map).fillna(df['rgt'])
# sum values in num column by groups
result = df.groupby(['lft', 'rel', 'rgt'], as_index=False)['num'].sum()

1:map()+fillna()在您的用例中可能比replace()表现得更好,因为在后台,map()实现了Cython优化的take_nd()方法,如果有很多值要替换,该方法表现得特别好,而replace()实现了使用Python循环的replace_list()方法。因此,如果replacement_dict特别大(在您的情况下就是这样(,性能差异将是巨大的,但如果replacement_dict很小,replace()可能会优于map()

如果翻转replacement_dict的键和值,事情会变得容易得多:

new_replacement_dict = {
v: key
for key, values in replacement_dict.items()
for v in values
}
cols = ["lft", "rel", "rgt"]
df[cols] = df[cols].replace(new_replacement_dict)
df.groupby(cols).sum()

试试这个,我评论了的步骤

#reverse dict to dissolve the lists as values
reversed_dict = {v:k for k,val in replacement_dict.items() for v in val}
# replace the values
cols = ['lft', 'rel', 'rgt']
df[cols] = df[cols].replace(reversed_dict)
# filter rows where X1 is anywhere in the columns
df = df[df.eq('X1').any(axis=1)]
# sum the duplicate rows
out = df_filtered.groupby(cols).sum().reset_index()
print(out)

输出:

lft rel rgt  num
0  X1  r1  t2    6
1  X1  r2  t4    4
2  X1  r3  t2    8
3  t1  r3  X1    9
4  t4  r3  X1    4

Pandas内置了replace函数,该函数比使用.loc 遍历整个数据帧更快

你也可以在其中传递一个列表,使我们的词典非常适合

keys = replacement_dict.keys()
# Loop through every value in our dictionary and get the replacements
for key in keys:
DF = DF.replace(to_replace=replacement_dict[key], value=key)

这里有一种方法可以满足您的问题:

df[['lft','rgt']] = ( df[['lft','rgt']]
.replace({it:k for k, v in replacement_dict.items() for it in v}) )
df = ( df[(df.lft == 'X1') | (df.rgt == 'X1')]
.groupby(['lft','rel','rgt']).sum().reset_index() )

输出:

lft rel rgt  num
0  X1  r1  t2    6
1  X1  r2  t4    4
2  X1  r3  t2    8
3  t1  r3  X1    9
4  t4  r3  X1    4

说明:

  • replace()使用字典的反向版本将原始dict中列表中的项替换为相关df列lftrgt中的相应键
  • 在筛选lftrgt中具有'X1'的行之后,使用groupby()sum()reset_index()num列求和以获得唯一的lft, rel, rgt组密钥,并将组组件从索引级别恢复到列

作为替代方案,我们可以使用query()只选择包含'X1':的行

df[['lft','rgt']] = ( df[['lft','rgt']]
.replace({it:k for k, v in replacement_dict.items() for it in v}) )
df = ( df.query("lft=='X1' or rgt=='X1'")
.groupby(['lft','rel','rgt']).sum().reset_index() )

很多很棒的答案。我避免了dict的需要,并使用像这样的df.apply()来生成新数据。

import io
import pandas as pd

# # create the data
x = '''
lft rel rgt num
t3 r3 z2 3
t1 r3 x1 9
x2 r3 t2 8
x4 r1 t2 4
t1 r1 z3 1
x1 r1 t2 2
x2 r2 t4 4
z3 r2 t4 5
t4 r3 x3 4
z1 r2 t3 4
'''

data = io.StringIO(x)
df = pd.read_csv(data, sep=' ')
print(df)
replacement_dict = {
'X1' : ['x1', 'x2', 'x3', 'x4'],
'Y1' : ['y1', 'y2'],
'Z1' : ['z1', 'z2', 'z3']
}

def replace(x):
# which key to check
key_check = x[0] + '1'
key_check = key_check.upper()
return key_check

df['new'] = df['lft'].apply(replace)
df

返回这个:

lft rel rgt  num
0  t3  r3  z2    3
1  t1  r3  x1    9
2  x2  r3  t2    8
3  x4  r1  t2    4
4  t1  r1  z3    1
5  x1  r1  t2    2
6  x2  r2  t4    4
7  z3  r2  t4    5
8  t4  r3  x3    4
9  z1  r2  t3    4
lft rel rgt  num new
0  t3  r3  z2    3  T1
1  t1  r3  x1    9  T1
2  x2  r3  t2    8  X1
3  x4  r1  t2    4  X1
4  t1  r1  z3    1  T1
5  x1  r1  t2    2  X1
6  x2  r2  t4    4  X1
7  z3  r2  t4    5  Z1
8  t4  r3  x3    4  T1
9  z1  r2  t3    4  Z1

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