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Python-在组对象上应用vs变换

Python-在组对象上应用vs变换

transformapplygroupby方法之间有两个主要区别。

检查传递给applyor的自定义函数的输入可能会很有帮助transform。

例子 让我们创建一些示例数据并检查组,以便你可以了解我在说什么:

import pandas as pd
df = pd.DataFrame({'State':['Texas', 'Texas', 'Florida', 'Florida'], 
                   'a':[4,5,1,3], 'b':[6,10,3,11]})
df

让我们创建一个简单的自定义函数,该函数打印出隐式传递的对象的类型,然后引发错误,以便可以停止执行。

def inspect(x):
    print(type(x))
    raise

现在让我们将此函数传递给groupby apply和transformmethod,以查看传递给它的对象:

df.groupby('State').apply(inspect)

<class 'pandas.core.frame.DataFrame'>
<class 'pandas.core.frame.DataFrame'>
RuntimeError

如你所见,DataFrame被传递到inspect函数中。你可能想知道为什么将DataFrame类型打印两次。熊猫两次参加第一组比赛。这样做是为了确定是否存在快速完成计算的方法。这是你不应该担心的次要细节。

现在,让我们用 transform

df.groupby('State').transform(inspect)
<class 'pandas.core.series.Series'>
<class 'pandas.core.series.Series'>
RuntimeError

它传递了一个Series-一个完全不同的Pandas对象。

因此,一次transform只能使用一个系列。它不可能同时作用于两根色谱柱。因此,如果尝试a从b自定义函数中减去column ,则会出现错误transform。见下文:

def subtract_two(x):
    return x['a'] - x['b']

df.groupby('State').transform(subtract_two)
KeyError: ('a', 'occurred at index a')

当熊猫试图找到a不存在的Series索引时,我们得到一个KeyError 。你可以通过完整applyDataFrame 来完成此操作:

df.groupby('State').apply(subtract_two)

State     
Florida  2   -2
         3   -8
Texas    0   -2
         1   -5
dtype: int64

输出一个Series,并且保留了原始索引,因此有些混乱,但是我们可以访问所有列。

显示传递的熊猫对象 它可以在自定义函数显示整个pandas对象,从而提供更多帮助,因此你可以确切地看到正在使用的对象。你可以使用print我喜欢使用模块中的display函数的语句,IPython.display以便在Jupyter笔记本中以HTML形式很好地输出DataFrame:

from IPython.display import display
def subtract_two(x):
    display(x)
    return x['a'] - x['b']

变换必须返回与组大小相同的一维序列 另一个区别是transform必须返回与该组相同大小的一维序列。在此特定情况下,每个组都有两行,因此transform必须返回两行的序列。如果没有,则会引发错误

def return_three(x):
    return np.array([1, 2, 3])

df.groupby('State').transform(return_three)
ValueError: transform must return a scalar value for each group

错误消息并不能真正描述问题。你必须返回与组相同长度的序列。因此,这样的功能将起作用:

def rand_group_len(x):
    return np.random.rand(len(x))

df.groupby('State').transform(rand_group_len)

          a         b
0  0.962070  0.151440
1  0.440956  0.782176
2  0.642218  0.483257
3  0.056047  0.238208

如果仅从自定义函数返回单个标量,transform则将其用于组中的每一行:

def group_sum(x):
    return x.sum()

df.groupby('State').transform(group_sum)

   a   b
0  9  16
1  9  16
2  4  14
3  4  14

就像我对.transform操作vs感到困惑一样,.apply我找到了一些答案,这使我对该问题有所了解。例如,此答案非常有帮助。

到目前为止,我的建议是彼此隔离地.transform处理(或处理)Series(列)。这意味着在最后两个呼叫中:

df.groupby('A').transform(lambda x: (x['C'] - x['D']))
df.groupby('A').transform(lambda x: (x['C'] - x['D']).mean())

你要求.transform从两列中获取值,而“它”实际上并不能同时“看到”它们(可以这么说)。transform将逐一查看数据帧列,然后返回一系列(或一系列的一组)标量“制成”,这些标量被重复了len(input_column)几次。

因此,应使用此标量.transform来使之Series成为输入上应用的某些归约函数的结果Series(并且一次仅应用于一个系列/列)。

考虑以下示例(在你的数据框上):

zscore = lambda x: (x - x.mean()) / x.std() # Note that it does not reference anything outside of 'x' and for transform 'x' is one column.
df.groupby('A').transform(zscore)

将产生:

       C      D
0  0.989  0.128
1 -0.478  0.489
2  0.889 -0.589
3 -0.671 -1.150
4  0.034 -0.285
5  1.149  0.662
6 -1.404 -0.907
7 -0.509  1.653

这与你一次只在一列上使用它完全相同:

df.groupby('A')['C'].transform(zscore)

产生:

0    0.989
1   -0.478
2    0.889
3   -0.671
4    0.034
5    1.149
6   -1.404
7   -0.509

请注意,.apply在上一个示例(df.groupby(‘A’)[‘C’].apply(zscore))中,它的工作方式完全相同,但是如果你尝试在数据帧上使用它,它将失败:

df.groupby('A').apply(zscore)

给出错误

ValueError: operands Could not be broadcast together with shapes (6,) (2,) 那么还有什么.transform用处呢?最简单的情况是尝试将归约函数的结果分配回原始数据帧。

df['sum_C'] = df.groupby('A')['C'].transform(sum)
df.sort('A') # to clearly see the scalar ('sum') applies to the whole column of the group

产生:

     A      B      C      D  sum_C
1  bar    one  1.998  0.593  3.973
3  bar  three  1.287 -0.639  3.973
5  bar    two  0.687 -1.027  3.973
4  foo    two  0.205  1.274  4.373
2  foo    two  0.128  0.924  4.373
6  foo    one  2.113 -0.516  4.373
7  foo  three  0.657 -1.179  4.373
0  foo    one  1.270  0.201  4.373

尝试用同样.apply会给NaNs在sum_C。因为.apply会返回reduce Series,所以它不知道如何广播回去:

df.groupby('A')['C'].apply(sum)

给予:

A
bar    3.973
foo    4.373

在某些情况下,什么时候.transform用于过滤数据:

df[df.groupby(['B'])['D'].transform(sum) < -1]

     A      B      C      D
3  bar  three  1.287 -0.639
7  foo  three  0.657 -1.179

我希望这可以增加一些清晰度。

python 2022/1/1 18:20:56 有466人围观

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