如何查询pandas中的MultiIndex索引列值

Vya*_*yar 56 python indexing slice multi-index pandas

代码示例:

In [171]: A = np.array([1.1, 1.1, 3.3, 3.3, 5.5, 6.6])

In [172]: B = np.array([111, 222, 222, 333, 333, 777])

In [173]: C = randint(10, 99, 6)

In [174]: df = pd.DataFrame(zip(A, B, C), columns=['A', 'B', 'C'])

In [175]: df.set_index(['A', 'B'], inplace=True)

In [176]: df
Out[176]: 
          C
A   B      
1.1 111  20
    222  31
3.3 222  24
    333  65
5.5 333  22
6.6 777  74 
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现在,我想要检索A值:
Q1:在范围[3.3,6.6]中 - 预期返回值:[3.3,5.5,6.6]或[3.3,3.3,5.5,6.6],如果是最后一个,则[3.3,5.5 ]或[3.3,3.3,5.5],如果没有.
Q2:在[2.0,4.0]范围内 - 预期回报值:[3.3]或[3.3,3.3]

对于任何其他MultiIndex维度也是如此,例如B值:
Q3:在重复范围[111,500]中,作为范围内的数据行数 - 预期返回值:[111,222,222,333,333]

更正式:

我们假设T是一个包含A,B和C列的表.该表包含n行.表格单元格是数字,例如A double,B和C整数.让我们创建表T 的DataFrame,让我们将其命名为DF.让我们设置DF的列A和B索引(没有重复,即没有单独的列A和B作为索引,并作为数据分开),即在这种情况下为A和B的MultiIndex.

问题:

  1. 如何在索引上编写查询,例如,查询索引A(或B),比如标签区间[120.0,540.0]?存在标签120.0和540.0.我必须澄清,我只对索引列表感兴趣,作为对查询的响应!
  2. 如何相同,但是如果标签120.0和540.0不存在,但有标签的值低于120,高于120且低于540,或高于540?
  3. 如果Q1和Q2的答案是唯一索引值,现在相同,但重复,作为索引范围内的数据行数.

我知道上述问题的答案是在不是索引的列的情况下,但在索引案例中,经过长期的网络研究和对熊猫功能的实验,我没有成功.我现在看到的唯一方法(没有额外的编程)是除了索引之外还有A和B的副本作为数据列.

Vya*_*yar 64

要通过MultiIndex值查询df,例如where (A> 1.7)和(B <666):

In [536]: result_df = df.loc[(df.index.get_level_values('A') > 1.7) & (df.index.get_level_values('B') < 666)]

In [537]: result_df
Out[537]: 
          C
A   B      
3.3 222  43
    333  59
5.5 333  56
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因此,要获得"A"索引值,如果仍然需要:

In [538]: result_df.index.get_level_values('A')
Out[538]: Index([3.3, 3.3, 5.5], dtype=object)
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问题是,在大数据帧中,索引选择的性能比排序的常规行选择差10%.在重复性工作中,循环,延迟累积.见例子:

In [558]: df = store.select(STORE_EXTENT_BURSTS_DF_KEY)

In [559]: len(df)
Out[559]: 12857

In [560]: df.sort(inplace=True)

In [561]: df_without_index = df.reset_index()

In [562]: %timeit df.loc[(df.index.get_level_values('END_TIME') > 358200) & (df.index.get_level_values('START_TIME') < 361680)]
1000 loops, best of 3: 562 µs per loop

In [563]: %timeit df_without_index[(df_without_index.END_TIME > 358200) & (df_without_index.START_TIME < 361680)]
1000 loops, best of 3: 507 µs per loop
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YaO*_*OzI 33

为了更好的可读性,我们可以简单地使用query()方法,以避免冗长df.index.get_level_values()reset_index/ set_index来回.

这是目标DataFrame:

In [12]: df                                                                    
Out[12]:                                                                       
          C                                                                    
A   B                                                                          
1.1 111  68                                                                    
    222  40                                                                    
3.3 222  20                                                                    
    333  11                                                                    
5.5 333  80                                                                    
6.6 777  51 
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Q1答案(A范围内[3.3, 6.6]):

In [13]: df.query('3.3 <= A <= 6.6') # for closed interval                       
Out[13]:                                                                       
          C                                                                    
A   B                                                                          
3.3 222  20                                                                    
    333  11                                                                    
5.5 333  80                                                                    
6.6 777  51                                                                    

In [14]: df.query('3.3 < A < 6.6') # for open interval                         
Out[14]:                                                                       
          C                                                                    
A   B                                                                          
5.5 333  80
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当然<, <=, >, >=,任何人都可以参与其中.


同样,回答Q2(A范围内[2.0, 4.0]):

In [15]: df.query('2.0 <= A <= 4.0')                                        
Out[15]:                                                                    
          C                                                                 
A   B                                                                       
3.3 222  20                                                                 
    333  11 
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回答Q3(B范围内[111, 500]):

In [16]: df.query('111 <= B <= 500')                                        
Out[16]:                                                                    
          C                                                                 
A   B                                                                       
1.1 111  68                                                                 
    222  40                                                                 
3.3 222  20                                                                 
    333  11                                                                 
5.5 333  80
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而且,你可以联合收割机的查询栏AB非常自然!

In [17]: df.query('0 < A < 4 and 150 < B < 400')                            
Out[17]:                                                                    
          C                                                                 
A   B                                                                       
1.1 222  40                                                                 
3.3 222  20                                                                 
    333  11
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  • 我认为 Pandas 多重索引就像 SQL 中的复合索引。因此,如果我只查询 B 而不是 A。那么 Pandas 是否实际上使用了索引,还是进行了表/数据帧扫描? (2认同)

Jef*_*eff 9

使用类似索引的'float',您总是希望将其用作列而不是直接索引操作.无论端点是否存在,这些都将起作用.

In [11]: df
Out[11]: 
          C
A   B      
1.1 111  81
    222  45
3.3 222  98
    333  13
5.5 333  89
6.6 777  98

In [12]: x = df.reset_index()
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Q1

In [13]: x.loc[(x.A>=3.3)&(x.A<=6.6)]
Out[13]: 
     A    B   C
2  3.3  222  98
3  3.3  333  13
4  5.5  333  89
5  6.6  777  98
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Q2

In [14]: x.loc[(x.A>=2.0)&(x.A<=4.0)]
Out[14]: 
     A    B   C
2  3.3  222  98
3  3.3  333  13
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Q3

In [15]: x.loc[(x.B>=111.0)&(x.B<=500.0)]
Out[15]: 
     A    B   C
0  1.1  111  81
1  1.1  222  45
2  3.3  222  98
3  3.3  333  13
4  5.5  333  89
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如果您想要返回索引,只需设置它们即可.这是一个廉价的操作.

In [16]: x.loc[(x.B>=111.0)&(x.B<=500.0)].set_index(['A','B'])
Out[16]: 
          C
A   B      
1.1 111  81
    222  45
3.3 222  98
    333  13
5.5 333  89
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如果你真的想要实际的索引值

In [5]: x.loc[(x.B>=111.0)&(x.B<=500.0)].set_index(['A','B']).index
Out[5]: 
MultiIndex
[(1.1, 111), (1.1, 222), (3.3, 222), (3.3, 333), (5.5, 333)]
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