Apache Spark在DataFrame中找到第一个不同的前一行



我有以下格式的apache spark dataframe

| ID |  groupId  | phaseName |
|----|-----------|-----------|
| 10 | someHash1 | PhaseA    |
| 11 | someHash1 | PhaseB    |
| 12 | someHash1 | PhaseB    |
| 13 | someHash2 | PhaseX    |
| 14 | someHash2 | PhaseY    |

每行代表一个阶段,该阶段发生在一个由其中几个阶段组成的过程中。ID列表示相位的顺序顺序,而groupId列显示了哪个阶段属于一起。

我想在数据框中添加一个新列:以前的plosphaseName。本列应指示与同一过程的以前的不同阶段。一个过程的第一阶段(具有最小ID的过程)将以null为上一阶段。当一个阶段发生两次或更长时间时,第二个(第三...)的发生将具有相同的先前重点:例如:

df = 
| ID |  groupId  | phaseName | prevPhaseName |
|----|-----------|-----------|---------------|
| 10 | someHash1 | PhaseA    | null          |
| 11 | someHash1 | PhaseB    | PhaseA        |
| 12 | someHash1 | PhaseB    | PhaseA        |
| 13 | someHash2 | PhaseX    | null          |
| 14 | someHash2 | PhaseY    | PhaseX        |

我不确定如何实施。我的第一种方法是:

  • 创建第二个空数据库DF2
  • DF中的每一行:
    找到使用groupId = row.groupid,id<row.id和最大ID
  • 将此行添加到DF2
  • 加入DF1和DF2

使用窗口函数的部分解决方案

我使用Window Functions来汇总上一个阶段的名称,该组中当前阶段的先前发生的数量(不一定在一行中)以及当前和先前的阶段名称是否相等:

WindowSpec windowSpecPrev = Window
  .partitionBy(df.col("groupId"))
  .orderBy(df.col("ID"));
WindowSpec windowSpecCount = Window
  .partitionBy(df.col("groupId"), df.col("phaseName"))
  .orderBy(df.col("ID"))
  .rowsBetween(Long.MIN_VALUE, 0);
df
  .withColumn("prevPhase", functions.lag("phaseName", 1).over(windowSpecPrev))
  .withColumn("phaseCount", functions.count("phaseId").over(windowSpecCount))
  .withColumn("prevSame", when(col("prevPhase").equalTo(col("phaseName")),1).otherwise(0))
df = 
| ID |  groupId  | phaseName | prevPhase   | phaseCount | prevSame |
|----|-----------|-----------|-------------|------------|----------|
| 10 | someHash1 | PhaseA    | null        |  1         |  0       |
| 11 | someHash1 | PhaseB    | PhaseA      |  1         |  0       |
| 12 | someHash1 | PhaseB    | PhaseB      |  2         |  1       |
| 13 | someHash2 | PhaseX    | null        |  1         |  0       |
| 14 | someHash2 | PhaseY    | PhaseX      |  1         |  0       |

这仍然不是我想实现的目标,但现在足够好

进一步的想法

要获得上一个不同阶段的名称,我看到了三种可能没有彻底调查的可能性:

  • 实现自己的lag函数,该功能不会偏移,而是递归检查上一行,直到找到与给定线不同的值。(尽管我认为无法在Spark SQL中使用自己的分析窗口函数)
  • 找到一种根据phaseCount的值动态设置lag功能的偏移的方法。(如果以前的同一假名未出现以单个序列出现,则可能会失败)
  • 在存储第一个给定输入的ID和phasename的窗口上使用UserDefinedAggregateFunction,并寻求具有不同phasename的最高ID。

我能够通过以下方式解决此问题:

  1. 获得(普通的)上一个阶段。
  2. 引入一个新的ID,该ID将按顺序分组进行分组。(在此答案的帮助下)。这采取了两个步骤。首先检查当前和上一个阶段名称是否相等,并相应地分配一个组值。第二个计算此值的累积总和。
  3. 将顺序组的第一行分配给其所有成员。

实施

WindowSpec specGroup = Window.partitionBy(col("groupId"))  
                             .orderBy(col("ID"));
WindowSpec specSeqGroupId = Window.partitionBy(col("groupId")) 
                                  .orderBy(col("ID"))
                                  .rowsBetween(Long.MIN_VALUE, 0);
WindowSpec specPrevDiff = Window.partitionBy(col("groupId"), col("seqGroupId"))
                                .orderBy(col("ID"))
                                .rowsBetween(Long.MIN_VALUE, 0);
df.withColumn("prevPhase", coalesce(lag("phaseName", 1).over(specGroup), lit("NO_PREV"))) 
  .withColumn("seqCount", when(col("prevPhase").equalTo(col("phaseName")).or(col("prevPhase").equalTo("NO_PREV")),0).otherwise(1))
  .withColumn("seqGroupId", sum("seqCount").over(specSeqGroupId))
  .withColumn("prevDiff", first("prevPhase").over(specPrevDiff));

结果

df = 
| ID |  groupId  | phaseName | prevPhase | seqCount | seqGroupId | prevDiff |
|----|-----------|-----------|-----------|----------|------------|----------|
| 10 | someHash1 | PhaseA    | NO_PREV   |  0       |  0         | NO_PREV  |
| 11 | someHash1 | PhaseB    | PhaseA    |  1       |  1         | PhaseA   |
| 12 | someHash1 | PhaseB    | PhaseA    |  0       |  1         | PhaseA   |
| 13 | someHash2 | PhaseX    | NO_PREV   |  0       |  0         | NO_PREV  |
| 14 | someHash2 | PhaseY    | PhaseX    |  1       |  1         | PhaseX   |

任何建议,特别是在这些操作的效率方面。

我想您可以使用Spark Window(行帧)功能。检查API文档和以下帖子。

https://databricks.com/blog/2015/07/15/introducing-window-functions-in-spark-sql.html

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