将多个函数应用于多个groupby列

bea*_*rdc 183 python group-by aggregate-functions pandas

文档说明如何将GROUPBY对象在同一时间使用的字典与输出列名作为关键字应用多个功能:

In [563]: grouped['D'].agg({'result1' : np.sum,
   .....:                   'result2' : np.mean})
   .....:
Out[563]: 
      result2   result1
A                      
bar -0.579846 -1.739537
foo -0.280588 -1.402938
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但是,这仅适用于Series groupby对象.当dict类似地传递给一个由DataFrame组成的组时,它希望键是该函数将应用于的列名.

我想要做的是将多个函数应用于多个列(但某些列将被多次操作).此外,某些函数将依赖于groupby对象中的其他列(如sumif函数).我目前的解决方案是逐列,并执行类似上面的代码,使用lambdas作为依赖于其他行的函数.但这需要很长时间,(我认为迭代一个groupby对象需要很长时间).我将不得不改变它,以便我在一次运行中遍历整个groupby对象,但我想知道在pandas中是否有一种内置的方式可以做得有点干净.

例如,我尝试过类似的东西

grouped.agg({'C_sum' : lambda x: x['C'].sum(),
             'C_std': lambda x: x['C'].std(),
             'D_sum' : lambda x: x['D'].sum()},
             'D_sumifC3': lambda x: x['D'][x['C'] == 3].sum(), ...)
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但正如预期的那样,我得到一个KeyError(因为如果agg从DataFrame中调用键,则键必须是一个列).

有没有内置的方法来做我想做的事情,或者可能添加这个功能的可能性,还是我只需要手动迭代组合?

谢谢

Ted*_*rou 200

目前接受的答案的后半部分已过时,并且有两个弃用.首先也是最重要的是,您不能再将字典字典传递给agggroupby方法.第二,永远不要使用.ix.

如果您希望同时使用两个单独的列,我建议使用applyimplicity将DataFrame传递给应用函数的方法.让我们使用与上面类似的数据帧

df = pd.DataFrame(np.random.rand(4,4), columns=list('abcd'))
df['group'] = [0, 0, 1, 1]
df

          a         b         c         d  group
0  0.418500  0.030955  0.874869  0.145641      0
1  0.446069  0.901153  0.095052  0.487040      0
2  0.843026  0.936169  0.926090  0.041722      1
3  0.635846  0.439175  0.828787  0.714123      1
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从列名映射到聚合函数的字典仍然是执行聚合的完美方法.

df.groupby('group').agg({'a':['sum', 'max'], 
                         'b':'mean', 
                         'c':'sum', 
                         'd': lambda x: x.max() - x.min()})

              a                   b         c         d
            sum       max      mean       sum  <lambda>
group                                                  
0      0.864569  0.446069  0.466054  0.969921  0.341399
1      1.478872  0.843026  0.687672  1.754877  0.672401
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如果您不喜欢那个丑陋的lambda列名,您可以使用普通函数并为特殊__name__属性提供自定义名称,如下所示:

def max_min(x):
    return x.max() - x.min()

max_min.__name__ = 'Max minus Min'

df.groupby('group').agg({'a':['sum', 'max'], 
                         'b':'mean', 
                         'c':'sum', 
                         'd': max_min})

              a                   b         c             d
            sum       max      mean       sum Max minus Min
group                                                      
0      0.864569  0.446069  0.466054  0.969921      0.341399
1      1.478872  0.843026  0.687672  1.754877      0.672401
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使用apply和返回系列

现在,如果您有多个需要进行交互的列,那么您就无法使用agg,这会隐式地将Series传递给聚合函数.当使用apply整个组作为DataFrame传递给函数时.

我建议制作一个返回所有聚合系列的自定义函数.使用Series索引作为新列的标签:

def f(x):
    d = {}
    d['a_sum'] = x['a'].sum()
    d['a_max'] = x['a'].max()
    d['b_mean'] = x['b'].mean()
    d['c_d_prodsum'] = (x['c'] * x['d']).sum()
    return pd.Series(d, index=['a_sum', 'a_max', 'b_mean', 'c_d_prodsum'])

df.groupby('group').apply(f)

         a_sum     a_max    b_mean  c_d_prodsum
group                                           
0      0.864569  0.446069  0.466054     0.173711
1      1.478872  0.843026  0.687672     0.630494
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如果你爱上了MultiIndexes,你仍然可以返回一个像这样的系列:

    def f_mi(x):
        d = []
        d.append(x['a'].sum())
        d.append(x['a'].max())
        d.append(x['b'].mean())
        d.append((x['c'] * x['d']).sum())
        return pd.Series(d, index=[['a', 'a', 'b', 'c_d'], 
                                   ['sum', 'max', 'mean', 'prodsum']])

df.groupby('group').apply(f_mi)

              a                   b       c_d
            sum       max      mean   prodsum
group                                        
0      0.864569  0.446069  0.466054  0.173711
1      1.478872  0.843026  0.687672  0.630494
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  • 在大型数据帧上,这非常慢。更有效的解决方案有哪些想法? (3认同)
  • 我喜欢使用返回序列的函数的模式。非常整洁。 (2认同)
  • 这是我发现同时模拟多个列输入聚合数据帧的唯一方法(上面的c_d示例) (2认同)
  • 我对结果感到困惑,以“ 0”组中“ a”的总和不应该是“ 0.418500 + 0.446069 = 0.864569”吗?对于其他单元格也是如此,数字似乎没有加起来。在后面的示例中使用的底层数据框可能会略有不同吗? (2认同)

Zel*_*ny7 162

对于第一部分,您可以传递键的列名称和字符串的函数列表:

In [28]: df
Out[28]:
          A         B         C         D         E  GRP
0  0.395670  0.219560  0.600644  0.613445  0.242893    0
1  0.323911  0.464584  0.107215  0.204072  0.927325    0
2  0.321358  0.076037  0.166946  0.439661  0.914612    1
3  0.133466  0.447946  0.014815  0.130781  0.268290    1

In [26]: f = {'A':['sum','mean'], 'B':['prod']}

In [27]: df.groupby('GRP').agg(f)
Out[27]:
            A                   B
          sum      mean      prod
GRP
0    0.719580  0.359790  0.102004
1    0.454824  0.227412  0.034060
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更新1:

由于聚合函数适用于Series,因此对其他列名称的引用将丢失.为了解决这个问题,您可以引用完整的数据帧并使用lambda函数中的组索引对其进行索引.

这是一个hacky解决方法:

In [67]: f = {'A':['sum','mean'], 'B':['prod'], 'D': lambda g: df.loc[g.index].E.sum()}

In [69]: df.groupby('GRP').agg(f)
Out[69]:
            A                   B         D
          sum      mean      prod  <lambda>
GRP
0    0.719580  0.359790  0.102004  1.170219
1    0.454824  0.227412  0.034060  1.182901
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这里,得到的'D'列由求和的'E'值组成.

更新2:

这是一种方法,我认为会做你要求的一切.首先制作一个自定义的lambda函数.下面,g引用该组.聚合时,g将是一个系列.传递g.indexdf.ix[]从DF选择当前组.然后我测试C列是否小于0.5.传递返回的布尔序列g[],仅选择符合条件的行.

In [95]: cust = lambda g: g[df.loc[g.index]['C'] < 0.5].sum()

In [96]: f = {'A':['sum','mean'], 'B':['prod'], 'D': {'my name': cust}}

In [97]: df.groupby('GRP').agg(f)
Out[97]:
            A                   B         D
          sum      mean      prod   my name
GRP
0    0.719580  0.359790  0.102004  0.204072
1    0.454824  0.227412  0.034060  0.570441
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  • 您可以为列值`{'D':{'我的名字':lambda function}}`传递一个dict,它将使内部dict键成为列名. (3认同)

r2e*_*ans 14

作为泰德·彼得鲁(Ted Petrou)的答案的替代方案(主要是美学方面),我发现我更喜欢紧凑的清单。请不要考虑接受它,它只是对Ted的答案以及代码/数据的更详细的评论。Python / pandas不是我的第一个/最好的,但是我发现它读起来不错:

df.groupby('group') \
  .apply(lambda x: pd.Series({
      'a_sum'       : x['a'].sum(),
      'a_max'       : x['a'].max(),
      'b_mean'      : x['b'].mean(),
      'c_d_prodsum' : (x['c'] * x['d']).sum()
  })
)

          a_sum     a_max    b_mean  c_d_prodsum
group                                           
0      0.530559  0.374540  0.553354     0.488525
1      1.433558  0.832443  0.460206     0.053313
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我发现它更让人联想到dplyr管道和data.table链接的命令。并不是说它们更好,只是我更熟悉。(我当然认识到def对于这些类型的操作使用更正式的功能的功能,并且对于许多人而言,这是首选。这只是一种选择,不一定更好。)


我生成数据的方式与Ted相同,我将添加一个可重复性的种子。

import numpy as np
np.random.seed(42)
df = pd.DataFrame(np.random.rand(4,4), columns=list('abcd'))
df['group'] = [0, 0, 1, 1]
df

          a         b         c         d  group
0  0.374540  0.950714  0.731994  0.598658      0
1  0.156019  0.155995  0.058084  0.866176      0
2  0.601115  0.708073  0.020584  0.969910      1
3  0.832443  0.212339  0.181825  0.183405      1
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  • 我最喜欢这个答案。这类似于 R 中的 dplyr 管道。 (4认同)

Erf*_*fan 11

Pandas >= 0.25.0,称为集合

从pandas版本0.25.0或更高版本开始,我们正在远离基于字典的聚合和重命名,而转向接受a的命名聚合tuple。现在,我们可以同时聚合+重命名为更多信息的列名:

范例

df = pd.DataFrame(np.random.rand(4,4), columns=list('abcd'))
df['group'] = [0, 0, 1, 1]

          a         b         c         d  group
0  0.521279  0.914988  0.054057  0.125668      0
1  0.426058  0.828890  0.784093  0.446211      0
2  0.363136  0.843751  0.184967  0.467351      1
3  0.241012  0.470053  0.358018  0.525032      1
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GroupBy.agg以命名聚合应用:

df.groupby('group').agg(
             a_sum=('a', 'sum'),
             a_mean=('a', 'mean'),
             b_mean=('b', 'mean'),
             c_sum=('c', 'sum'),
             d_range=('d', lambda x: x.max() - x.min())
)

          a_sum    a_mean    b_mean     c_sum   d_range
group                                                  
0      0.947337  0.473668  0.871939  0.838150  0.320543
1      0.604149  0.302074  0.656902  0.542985  0.057681
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  • 我喜欢这些命名聚合,但我不知道我们应该如何将它们与多个列一起使用? (6认同)

exa*_*xan 8

0.25.0 版中的新功能。

为了支持列特定聚合并控制输出列名称,pandas 接受GroupBy.agg() 中的特殊语法,称为“命名聚合”,其中

  • 关键字是输出列名称
  • 这些值是元组,其第一个元素是要选择的列,第二个元素是要应用于该列的聚合。Pandas 为 pandas.NamedAgg 命名元组提供了字段 ['column', 'aggfunc'] 以更清楚地说明参数是什么。像往常一样,聚合可以是可调用的或字符串别名。
>>> animals = pd.DataFrame({
...     'kind': ['cat', 'dog', 'cat', 'dog'],
...     'height': [9.1, 6.0, 9.5, 34.0],
...     'weight': [7.9, 7.5, 9.9, 198.0]
... })

>>> print(animals)
  kind  height  weight
0  cat     9.1     7.9
1  dog     6.0     7.5
2  cat     9.5     9.9
3  dog    34.0   198.0

>>> print(
...     animals
...     .groupby('kind')
...     .agg(
...         min_height=pd.NamedAgg(column='height', aggfunc='min'),
...         max_height=pd.NamedAgg(column='height', aggfunc='max'),
...         average_weight=pd.NamedAgg(column='weight', aggfunc=np.mean),
...     )
... )
      min_height  max_height  average_weight
kind                                        
cat          9.1         9.5            8.90
dog          6.0        34.0          102.75
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pandas.NamedAgg 只是一个命名元组。也允许使用普通元组。

>>> print(
...     animals
...     .groupby('kind')
...     .agg(
...         min_height=('height', 'min'),
...         max_height=('height', 'max'),
...         average_weight=('weight', np.mean),
...     )
... )
      min_height  max_height  average_weight
kind                                        
cat          9.1         9.5            8.90
dog          6.0        34.0          102.75
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额外的关键字参数不会传递给聚合函数。只有 (column, aggfunc) 对应该作为 **kwargs 传递。如果您的聚合函数需要额外的参数,请使用 functools.partial() 部分应用它们。

命名聚合也适用于系列 groupby 聚合。在这种情况下,没有列选择,因此值只是函数。

>>> print(
...     animals
...     .groupby('kind')
...     .height
...     .agg(
...         min_height='min',
...         max_height='max',
...     )
... )
      min_height  max_height
kind                        
cat          9.1         9.5
dog          6.0        34.0
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Min*_*int 7

这是使用命名聚合的“exans”答案的变形。它是相同的,但是通过参数解包,您仍然可以将字典传递给 agg 函数。

命名 aggs 是一个很好的功能,但乍一看似乎很难以编程方式编写,因为它们使用关键字,但实际上通过参数/关键字解包很简单。

animals = pd.DataFrame({'kind': ['cat', 'dog', 'cat', 'dog'],
                         'height': [9.1, 6.0, 9.5, 34.0],
                         'weight': [7.9, 7.5, 9.9, 198.0]})
 
agg_dict = {
    "min_height": pd.NamedAgg(column='height', aggfunc='min'),
    "max_height": pd.NamedAgg(column='height', aggfunc='max'),
    "average_weight": pd.NamedAgg(column='weight', aggfunc=np.mean)
}

animals.groupby("kind").agg(**agg_dict)
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结果

      min_height  max_height  average_weight
kind                                        
cat          9.1         9.5            8.90
dog          6.0        34.0          102.75
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