我有以下数据帧，其中一列是一个对象(列表类型单元格):
df = pd.DataFrame({'A': [1, 2], 'B': [[1, 2], [1, 2]]})
输出:
A B
0 1 [1, 2]
1 2 [1, 2]
我的期望输出是:
A B
0 1 1
1 1 2
3 2 1
4 2 2
我该怎么做才能做到这一点呢?
相关的问题
Pandas列的列表，为每个列表元素创建一行
很好的问题和答案，但只处理一个列与列表(在我的回答自定义函数将工作于多个列，也接受的答案是使用最耗时的应用，这是不建议的，检查更多信息当我(不)想要使用熊猫应用()在我的代码?)
当前回答
一种替代方法是在列的行上应用meshgrid recipe来取消嵌套:
import numpy as np
import pandas as pd
def unnest(frame, explode):
def mesh(values):
return np.array(np.meshgrid(*values)).T.reshape(-1, len(values))
data = np.vstack(mesh(row) for row in frame[explode].values)
return pd.DataFrame(data=data, columns=explode)
df = pd.DataFrame({'A': [1, 2], 'B': [[1, 2], [1, 2]]})
print(unnest(df, ['A', 'B'])) # base
print()
df = pd.DataFrame({'A': [1, 2], 'B': [[1, 2], [3, 4]], 'C': [[1, 2], [3, 4]]})
print(unnest(df, ['A', 'B', 'C'])) # multiple columns
print()
df = pd.DataFrame({'A': [1, 2, 3], 'B': [[1, 2], [1, 2, 3], [1]],
'C': [[1, 2, 3], [1, 2], [1, 2]], 'D': ['A', 'B', 'C']})
print(unnest(df, ['A', 'B'])) # uneven length lists
print()
print(unnest(df, ['D', 'B'])) # different types
print()
输出
A B
0 1 1
1 1 2
2 2 1
3 2 2
A B C
0 1 1 1
1 1 2 1
2 1 1 2
3 1 2 2
4 2 3 3
5 2 4 3
6 2 3 4
7 2 4 4
A B
0 1 1
1 1 2
2 2 1
3 2 2
4 2 3
5 3 1
D B
0 A 1
1 A 2
2 B 1
3 B 2
4 B 3
5 C 1
其他回答
我把这个问题推广了一下，以便适用于更多的专栏。
我的解决方案的总结:
In[74]: df
Out[74]:
A B C columnD
0 A1 B1 [C1.1, C1.2] D1
1 A2 B2 [C2.1, C2.2] [D2.1, D2.2, D2.3]
2 A3 B3 C3 [D3.1, D3.2]
In[75]: dfListExplode(df,['C','columnD'])
Out[75]:
A B C columnD
0 A1 B1 C1.1 D1
1 A1 B1 C1.2 D1
2 A2 B2 C2.1 D2.1
3 A2 B2 C2.1 D2.2
4 A2 B2 C2.1 D2.3
5 A2 B2 C2.2 D2.1
6 A2 B2 C2.2 D2.2
7 A2 B2 C2.2 D2.3
8 A3 B3 C3 D3.1
9 A3 B3 C3 D3.2
完整的例子:
实际的爆炸由3行组成。剩下的是化妆品(多列爆炸，处理字符串而不是爆炸列中的列表，……)。
import pandas as pd
import numpy as np
df=pd.DataFrame( {'A': ['A1','A2','A3'],
'B': ['B1','B2','B3'],
'C': [ ['C1.1','C1.2'],['C2.1','C2.2'],'C3'],
'columnD': [ 'D1',['D2.1','D2.2', 'D2.3'],['D3.1','D3.2']],
})
print('df',df, sep='\n')
def dfListExplode(df, explodeKeys):
if not isinstance(explodeKeys, list):
explodeKeys=[explodeKeys]
# recursive handling of explodeKeys
if len(explodeKeys)==0:
return df
elif len(explodeKeys)==1:
explodeKey=explodeKeys[0]
else:
return dfListExplode( dfListExplode(df, explodeKeys[:1]), explodeKeys[1:])
# perform explosion/unnesting for key: explodeKey
dfPrep=df[explodeKey].apply(lambda x: x if isinstance(x,list) else [x]) #casts all elements to a list
dfIndExpl=pd.DataFrame([[x] + [z] for x, y in zip(dfPrep.index,dfPrep.values) for z in y ], columns=['explodedIndex',explodeKey])
dfMerged=dfIndExpl.merge(df.drop(explodeKey, axis=1), left_on='explodedIndex', right_index=True)
dfReind=dfMerged.reindex(columns=list(df))
return dfReind
dfExpl=dfListExplode(df,['C','columnD'])
print('dfExpl',dfExpl, sep='\n')
感谢文友本的回答
因为通常子列表的长度是不同的，join/merge的计算成本要高得多。我对不同长度的子列表和更多正常列重新测试了该方法。
MultiIndex也应该是一种更简单的编写方法，并且具有与numpy方法几乎相同的性能。
令人惊讶的是，在我的实现理解方式有最好的表现。
def stack(df):
return df.set_index(['A', 'C']).B.apply(pd.Series).stack()
def comprehension(df):
return pd.DataFrame([x + [z] for x, y in zip(df[['A', 'C']].values.tolist(), df.B) for z in y])
def multiindex(df):
return pd.DataFrame(np.concatenate(df.B.values), index=df.set_index(['A', 'C']).index.repeat(df.B.str.len()))
def array(df):
return pd.DataFrame(
np.column_stack((
np.repeat(df[['A', 'C']].values, df.B.str.len(), axis=0),
np.concatenate(df.B.values)
))
)
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from timeit import timeit
res = pd.DataFrame(
index=[
'stack',
'comprehension',
'multiindex',
'array',
],
columns=[1000, 2000, 5000, 10000, 20000, 50000],
dtype=float
)
for f in res.index:
for c in res.columns:
df = pd.DataFrame({'A': list('abc'), 'C': list('def'), 'B': [['g', 'h', 'i'], ['j', 'k'], ['l']]})
df = pd.concat([df] * c)
stmt = '{}(df)'.format(f)
setp = 'from __main__ import df, {}'.format(f)
res.at[f, c] = timeit(stmt, setp, number=20)
ax = res.div(res.min()).T.plot(loglog=True)
ax.set_xlabel("N")
ax.set_ylabel("time (relative)")
性能
每种方法的相对时间
我有另一个好方法来解决这个问题当你有不止一列要爆炸的时候。
df=pd.DataFrame({'A':[1,2],'B':[[1,2],[1,2]], 'C':[[1,2,3],[1,2,3]]})
print(df)
A B C
0 1 [1, 2] [1, 2, 3]
1 2 [1, 2] [1, 2, 3]
我想爆炸B和C列，首先爆炸B，第二爆炸C，然后从原来的df中去掉B和C。之后，我将在3个dfs上做一个索引连接。
explode_b = df.explode('B')['B']
explode_c = df.explode('C')['C']
df = df.drop(['B', 'C'], axis=1)
df = df.join([explode_b, explode_c])
在我的例子中，有多个列要爆炸，并且需要取消嵌套的数组有变量长度。
我最终应用了新的熊猫0.25爆炸功能两次，然后删除生成的副本，它的工作!
df = df.explode('A')
df = df.explode('B')
df = df.drop_duplicates()
一种替代方法是在列的行上应用meshgrid recipe来取消嵌套:
import numpy as np
import pandas as pd
def unnest(frame, explode):
def mesh(values):
return np.array(np.meshgrid(*values)).T.reshape(-1, len(values))
data = np.vstack(mesh(row) for row in frame[explode].values)
return pd.DataFrame(data=data, columns=explode)
df = pd.DataFrame({'A': [1, 2], 'B': [[1, 2], [1, 2]]})
print(unnest(df, ['A', 'B'])) # base
print()
df = pd.DataFrame({'A': [1, 2], 'B': [[1, 2], [3, 4]], 'C': [[1, 2], [3, 4]]})
print(unnest(df, ['A', 'B', 'C'])) # multiple columns
print()
df = pd.DataFrame({'A': [1, 2, 3], 'B': [[1, 2], [1, 2, 3], [1]],
'C': [[1, 2, 3], [1, 2], [1, 2]], 'D': ['A', 'B', 'C']})
print(unnest(df, ['A', 'B'])) # uneven length lists
print()
print(unnest(df, ['D', 'B'])) # different types
print()
输出
A B
0 1 1
1 1 2
2 2 1
3 2 2
A B C
0 1 1 1
1 1 2 1
2 1 1 2
3 1 2 2
4 2 3 3
5 2 4 3
6 2 3 4
7 2 4 4
A B
0 1 1
1 1 2
2 2 1
3 2 2
4 2 3
5 3 1
D B
0 A 1
1 A 2
2 B 1
3 B 2
4 B 3
5 C 1
