我有一个pandas dataframe
,其中一列文本字符串包含逗号分隔值。我想拆分每个CSV字段并为每个条目创建一个新行(假设CSV是干净的,只需要在','上拆分)。例如,a
应该成为b
:
In [7]: a
Out[7]:
var1 var2
0 a,b,c 1
1 d,e,f 2
In [8]: b
Out[8]:
var1 var2
0 a 1
1 b 1
2 c 1
3 d 2
4 e 2
5 f 2
到目前为止,我已经尝试了各种简单的函数,但.apply
方法在轴上使用时似乎只接受一行作为返回值,而我无法使.transform
工作。我们欢迎所有的建议!
示例数据:
from pandas import DataFrame
import numpy as np
a = DataFrame([{'var1': 'a,b,c', 'var2': 1},
{'var1': 'd,e,f', 'var2': 2}])
b = DataFrame([{'var1': 'a', 'var2': 1},
{'var1': 'b', 'var2': 1},
{'var1': 'c', 'var2': 1},
{'var1': 'd', 'var2': 2},
{'var1': 'e', 'var2': 2},
{'var1': 'f', 'var2': 2}])
我知道这不起作用,因为我们通过numpy丢失DataFrame元数据,但它应该让你了解我尝试做的事情:
def fun(row):
letters = row['var1']
letters = letters.split(',')
out = np.array([row] * len(letters))
out['var1'] = letters
a['idx'] = range(a.shape[0])
z = a.groupby('idx')
z.transform(fun)
这样的事情怎么样:
In [55]: pd.concat([Series(row['var2'], row['var1'].split(','))
for _, row in a.iterrows()]).reset_index()
Out[55]:
index 0
0 a 1
1 b 1
2 c 1
3 d 2
4 e 2
5 f 2
然后你只需要重命名列
字符串函数split可以选择boolean参数'expand'。
以下是使用此参数的解决方案:
(a.var1
.str.split(",",expand=True)
.set_index(a.var2)
.stack()
.reset_index(level=1, drop=True)
.reset_index()
.rename(columns={0:"var1"}))
基于优秀的@ DMulligan的solution,这里是一个通用的矢量化(无循环)函数,它将数据帧的一列拆分成多行,并将其合并回原始数据帧。它还使用了这个change_column_order
的一个很棒的通用answer函数。
def change_column_order(df, col_name, index):
cols = df.columns.tolist()
cols.remove(col_name)
cols.insert(index, col_name)
return df[cols]
def split_df(dataframe, col_name, sep):
orig_col_index = dataframe.columns.tolist().index(col_name)
orig_index_name = dataframe.index.name
orig_columns = dataframe.columns
dataframe = dataframe.reset_index() # we need a natural 0-based index for proper merge
index_col_name = (set(dataframe.columns) - set(orig_columns)).pop()
df_split = pd.DataFrame(
pd.DataFrame(dataframe[col_name].str.split(sep).tolist())
.stack().reset_index(level=1, drop=1), columns=[col_name])
df = dataframe.drop(col_name, axis=1)
df = pd.merge(df, df_split, left_index=True, right_index=True, how='inner')
df = df.set_index(index_col_name)
df.index.name = orig_index_name
# merge adds the column to the last place, so we need to move it back
return change_column_order(df, col_name, orig_col_index)
例:
df = pd.DataFrame([['a:b', 1, 4], ['c:d', 2, 5], ['e:f:g:h', 3, 6]],
columns=['Name', 'A', 'B'], index=[10, 12, 13])
df
Name A B
10 a:b 1 4
12 c:d 2 5
13 e:f:g:h 3 6
split_df(df, 'Name', ':')
Name A B
10 a 1 4
10 b 1 4
12 c 2 5
12 d 2 5
13 e 3 6
13 f 3 6
13 g 3 6
13 h 3 6
请注意,它保留了原始索引和列的顺序。它也适用于具有非顺序索引的数据帧。
有可能在不改变数据帧结构的情况下拆分和分解数据帧
输入:
var1 var2
0 a,b,c 1
1 d,e,f 2
#Get the indexes which are repetative with the split
df = df.reindex(df.index.repeat(df.var1.str.split(',').apply(len)))
#Assign the split values to dataframe column
df['var1'] = np.hstack(df['var1'].drop_duplicates().str.split(','))
日期:
var1 var2
0 a 1
0 b 1
0 c 1
1 d 2
1 e 2
1 f 2
Series和DataFrame方法定义了一个.explode()
方法,该方法将列表分解为单独的行。请参阅Exploding a list-like column上的文档部分。
由于您有逗号分隔字符串列表,请在逗号上拆分字符串以获取元素列表,然后在该列上调用explode
。
df = pd.DataFrame({'var1': ['a,b,c', 'd,e,f'], 'var2': [1, 2]})
df
var1 var2
0 a,b,c 1
1 d,e,f 2
df.assign(var1=df['var1'].str.split(',')).explode('var1')
var1 var2
0 a 1
0 b 1
0 c 1
1 d 2
1 e 2
1 f 2
请注意,explode
仅适用于单个列(目前)。
NaNs和空名单得到他们应得的待遇,而不必为了正确而跳过篮球。
df = pd.DataFrame({'var1': ['d,e,f', '', np.nan], 'var2': [1, 2, 3]})
df
var1 var2
0 d,e,f 1
1 2
2 NaN 3
df['var1'].str.split(',')
0 [d, e, f]
1 []
2 NaN
df.assign(var1=df['var1'].str.split(',')).explode('var1')
var1 var2
0 d 1
0 e 1
0 f 1
1 2 # empty list entry becomes empty string after exploding
2 NaN 3 # NaN left un-touched
与基于ravel
+ repeat
的解决方案(完全忽略空列表,并阻塞NaN)相比,这是一个重要的优势。
通过MultiIndex支持升级MaxU的答案
def explode(df, lst_cols, fill_value='', preserve_index=False):
"""
usage:
In [134]: df
Out[134]:
aaa myid num text
0 10 1 [1, 2, 3] [aa, bb, cc]
1 11 2 [] []
2 12 3 [1, 2] [cc, dd]
3 13 4 [] []
In [135]: explode(df, ['num','text'], fill_value='')
Out[135]:
aaa myid num text
0 10 1 1 aa
1 10 1 2 bb
2 10 1 3 cc
3 11 2
4 12 3 1 cc
5 12 3 2 dd
6 13 4
"""
# make sure `lst_cols` is list-alike
if (lst_cols is not None
and len(lst_cols) > 0
and not isinstance(lst_cols, (list, tuple, np.ndarray, pd.Series))):
lst_cols = [lst_cols]
# all columns except `lst_cols`
idx_cols = df.columns.difference(lst_cols)
# calculate lengths of lists
lens = df[lst_cols[0]].str.len()
# preserve original index values
idx = np.repeat(df.index.values, lens)
res = (pd.DataFrame({
col:np.repeat(df[col].values, lens)
for col in idx_cols},
index=idx)
.assign(**{col:np.concatenate(df.loc[lens>0, col].values)
for col in lst_cols}))
# append those rows that have empty lists
if (lens == 0).any():
# at least one list in cells is empty
res = (res.append(df.loc[lens==0, idx_cols], sort=False)
.fillna(fill_value))
# revert the original index order
res = res.sort_index()
# reset index if requested
if not preserve_index:
res = res.reset_index(drop=True)
# if original index is MultiIndex build the dataframe from the multiindex
# create "exploded" DF
if isinstance(df.index, pd.MultiIndex):
res = res.reindex(
index=pd.MultiIndex.from_tuples(
res.index,
names=['number', 'color']
)
)
return res
我已经提出了以下解决这个问题的方法:
def iter_var1(d):
for _, row in d.iterrows():
for v in row["var1"].split(","):
yield (v, row["var2"])
new_a = DataFrame.from_records([i for i in iter_var1(a)],
columns=["var1", "var2"])
刚从上面使用了jiln的优秀答案,但需要扩展分割多个列。以为我会分享。
def splitDataFrameList(df,target_column,separator):
''' df = dataframe to split,
target_column = the column containing the values to split
separator = the symbol used to perform the split
returns: a dataframe with each entry for the target column separated, with each element moved into a new row.
The values in the other columns are duplicated across the newly divided rows.
'''
def splitListToRows(row, row_accumulator, target_columns, separator):
split_rows = []
for target_column in target_columns:
split_rows.append(row[target_column].split(separator))
# Seperate for multiple columns
for i in range(len(split_rows[0])):
new_row = row.to_dict()
for j in range(len(split_rows)):
new_row[target_columns[j]] = split_rows[j][i]
row_accumulator.append(new_row)
new_rows = []
df.apply(splitListToRows,axis=1,args = (new_rows,target_column,separator))
new_df = pd.DataFrame(new_rows)
return new_df
另一个使用python copy包的解决方案
import copy
new_observations = list()
def pandas_explode(df, column_to_explode):
new_observations = list()
for row in df.to_dict(orient='records'):
explode_values = row[column_to_explode]
del row[column_to_explode]
if type(explode_values) is list or type(explode_values) is tuple:
for explode_value in explode_values:
new_observation = copy.deepcopy(row)
new_observation[column_to_explode] = explode_value
new_observations.append(new_observation)
else:
new_observation = copy.deepcopy(row)
new_observation[column_to_explode] = explode_values
new_observations.append(new_observation)
return_df = pd.DataFrame(new_observations)
return return_df
df = pandas_explode(df, column_name)
UPDATE2:更通用的矢量化函数,适用于多个normal
和多个list
列
def explode(df, lst_cols, fill_value='', preserve_index=False):
# make sure `lst_cols` is list-alike
if (lst_cols is not None
and len(lst_cols) > 0
and not isinstance(lst_cols, (list, tuple, np.ndarray, pd.Series))):
lst_cols = [lst_cols]
# all columns except `lst_cols`
idx_cols = df.columns.difference(lst_cols)
# calculate lengths of lists
lens = df[lst_cols[0]].str.len()
# preserve original index values
idx = np.repeat(df.index.values, lens)
# create "exploded" DF
res = (pd.DataFrame({
col:np.repeat(df[col].values, lens)
for col in idx_cols},
index=idx)
.assign(**{col:np.concatenate(df.loc[lens>0, col].values)
for col in lst_cols}))
# append those rows that have empty lists
if (lens == 0).any():
# at least one list in cells is empty
res = (res.append(df.loc[lens==0, idx_cols], sort=False)
.fillna(fill_value))
# revert the original index order
res = res.sort_index()
# reset index if requested
if not preserve_index:
res = res.reset_index(drop=True)
return res
演示:
多个list
列 - 所有list
列必须在每行中具有相同的元素数:
In [134]: df
Out[134]:
aaa myid num text
0 10 1 [1, 2, 3] [aa, bb, cc]
1 11 2 [] []
2 12 3 [1, 2] [cc, dd]
3 13 4 [] []
In [135]: explode(df, ['num','text'], fill_value='')
Out[135]:
aaa myid num text
0 10 1 1 aa
1 10 1 2 bb
2 10 1 3 cc
3 11 2
4 12 3 1 cc
5 12 3 2 dd
6 13 4
保留原始索引值:
In [136]: explode(df, ['num','text'], fill_value='', preserve_index=True)
Out[136]:
aaa myid num text
0 10 1 1 aa
0 10 1 2 bb
0 10 1 3 cc
1 11 2
2 12 3 1 cc
2 12 3 2 dd
3 13 4
建立:
df = pd.DataFrame({
'aaa': {0: 10, 1: 11, 2: 12, 3: 13},
'myid': {0: 1, 1: 2, 2: 3, 3: 4},
'num': {0: [1, 2, 3], 1: [], 2: [1, 2], 3: []},
'text': {0: ['aa', 'bb', 'cc'], 1: [], 2: ['cc', 'dd'], 3: []}
})
CSV列:
In [46]: df
Out[46]:
var1 var2 var3
0 a,b,c 1 XX
1 d,e,f,x,y 2 ZZ
In [47]: explode(df.assign(var1=df.var1.str.split(',')), 'var1')
Out[47]:
var1 var2 var3
0 a 1 XX
1 b 1 XX
2 c 1 XX
3 d 2 ZZ
4 e 2 ZZ
5 f 2 ZZ
6 x 2 ZZ
7 y 2 ZZ
使用这个小技巧,我们可以将类似CSV的列转换为list
列:
In [48]: df.assign(var1=df.var1.str.split(','))
Out[48]:
var1 var2 var3
0 [a, b, c] 1 XX
1 [d, e, f, x, y] 2 ZZ
更新:通用矢量化方法(也适用于多列):
原DF:
In [177]: df
Out[177]:
var1 var2 var3
0 a,b,c 1 XX
1 d,e,f,x,y 2 ZZ
解:
首先让我们将CSV字符串转换为列表:
In [178]: lst_col = 'var1'
In [179]: x = df.assign(**{lst_col:df[lst_col].str.split(',')})
In [180]: x
Out[180]:
var1 var2 var3
0 [a, b, c] 1 XX
1 [d, e, f, x, y] 2 ZZ
现在我们可以这样做:
In [181]: pd.DataFrame({
...: col:np.repeat(x[col].values, x[lst_col].str.len())
...: for col in x.columns.difference([lst_col])
...: }).assign(**{lst_col:np.concatenate(x[lst_col].values)})[x.columns.tolist()]
...:
Out[181]:
var1 var2 var3
0 a 1 XX
1 b 1 XX
2 c 1 XX
3 d 2 ZZ
4 e 2 ZZ
5 f 2 ZZ
6 x 2 ZZ
7 y 2 ZZ
老答案:
受@AFinkelstein solution的启发,我想让它更加通用化,可以应用于具有两列以上的DF,并且速度快,差不多,与AFinkelstein的解决方案一样快):
In [2]: df = pd.DataFrame(
...: [{'var1': 'a,b,c', 'var2': 1, 'var3': 'XX'},
...: {'var1': 'd,e,f,x,y', 'var2': 2, 'var3': 'ZZ'}]
...: )
In [3]: df
Out[3]:
var1 var2 var3
0 a,b,c 1 XX
1 d,e,f,x,y 2 ZZ
In [4]: (df.set_index(df.columns.drop('var1',1).tolist())
...: .var1.str.split(',', expand=True)
...: .stack()
...: .reset_index()
...: .rename(columns={0:'var1'})
...: .loc[:, df.columns]
...: )
Out[4]:
var1 var2 var3
0 a 1 XX
1 b 1 XX
2 c 1 XX
3 d 2 ZZ
4 e 2 ZZ
5 f 2 ZZ
6 x 2 ZZ
7 y 2 ZZ
经过痛苦的实验,找到比接受的答案更快的东西,我得到了这个工作。它在我试用的数据集上运行速度快了大约100倍。
如果有人知道如何使这更优雅,请务必修改我的代码。我找不到一种方法可以在没有设置你想保留的其他列作为索引,然后重置索引并重新命名列,但我想象还有其他的东西可行。
b = DataFrame(a.var1.str.split(',').tolist(), index=a.var2).stack()
b = b.reset_index()[[0, 'var2']] # var1 variable is currently labeled 0
b.columns = ['var1', 'var2'] # renaming var1
这是这个常见任务的function I wrote。它比Series
/ stack
方法更有效。列顺序和名称将保留。
def tidy_split(df, column, sep='|', keep=False):
"""
Split the values of a column and expand so the new DataFrame has one split
value per row. Filters rows where the column is missing.
Params
------
df : pandas.DataFrame
dataframe with the column to split and expand
column : str
the column to split and expand
sep : str
the string used to split the column's values
keep : bool
whether to retain the presplit value as it's own row
Returns
-------
pandas.DataFrame
Returns a dataframe with the same columns as `df`.
"""
indexes = list()
new_values = list()
df = df.dropna(subset=[column])
for i, presplit in enumerate(df[column].astype(str)):
values = presplit.split(sep)
if keep and len(values) > 1:
indexes.append(i)
new_values.append(presplit)
for value in values:
indexes.append(i)
new_values.append(value)
new_df = df.iloc[indexes, :].copy()
new_df[column] = new_values
return new_df
有了这个功能,original question就像:
tidy_split(a, 'var1', sep=',')
类似的问题:pandas: How do I split text in a column into multiple rows?
你可以这样做:
>> a=pd.DataFrame({"var1":"a,b,c d,e,f".split(),"var2":[1,2]})
>> s = a.var1.str.split(",").apply(pd.Series, 1).stack()
>> s.index = s.index.droplevel(-1)
>> del a['var1']
>> a.join(s)
var2 var1
0 1 a
0 1 b
0 1 c
1 2 d
1 2 e
1 2 f
import pandas as pd
import numpy as np
def explode_str(df, col, sep):
s = df[col]
i = np.arange(len(s)).repeat(s.str.count(sep) + 1)
return df.iloc[i].assign(**{col: sep.join(s).split(sep)})
def explode_list(df, col):
s = df[col]
i = np.arange(len(s)).repeat(s.str.len())
return df.iloc[i].assign(**{col: np.concatenate(s)})
explode_str(a, 'var1', ',')
var1 var2
0 a 1
0 b 1
0 c 1
1 d 2
1 e 2
1 f 2
让我们创建一个包含列表的新数据框d
d = a.assign(var1=lambda d: d.var1.str.split(','))
explode_list(d, 'var1')
var1 var2
0 a 1
0 b 1
0 c 1
1 d 2
1 e 2
1 f 2
我将使用np.arange
和repeat
来生成我可以与iloc
一起使用的数据帧索引位置。
loc
?因为索引可能不是唯一的,并且使用loc
将返回与查询索引匹配的每一行。
values
attribute and slice that?当调用values
时,如果数据帧的整体位于一个内聚的“块”中,Pandas将返回数组的视图“块”。否则,熊猫将不得不拼凑一个新阵列。在cobbling时,该数组必须是统一的dtype。通常这意味着返回一个dtype为object
的数组。通过使用iloc
而不是切割values
属性,我减轻了自己不必处理它。
assign
?当我使用与爆炸相同的列名使用assign
时,我会覆盖现有列并保持其在数据框中的位置。
通过在重复位置上使用iloc
,得到的索引显示相同的重复模式。列表或字符串的每个元素重复一次。
这可以用reset_index(drop=True)
重置
我不想过早分裂弦乐。因此,我计算sep
参数的出现,假设如果我要拆分,结果列表的长度将比分隔符的数量多一个。
然后我使用sep
join
字符串然后split
。
def explode_str(df, col, sep):
s = df[col]
i = np.arange(len(s)).repeat(s.str.count(sep) + 1)
return df.iloc[i].assign(**{col: sep.join(s).split(sep)})
类似于字符串,除了我不需要计算sep
的出现,因为它已经分裂。
我使用Numpy的concatenate
将列表混合在一起。
import pandas as pd
import numpy as np
def explode_list(df, col):
s = df[col]
i = np.arange(len(s)).repeat(s.str.len())
return df.iloc[i].assign(**{col: np.concatenate(s)})
我想出了一个具有任意数量列的数据帧的解决方案(同时仍然只分离一列的条目)。
def splitDataFrameList(df,target_column,separator):
''' df = dataframe to split,
target_column = the column containing the values to split
separator = the symbol used to perform the split
returns: a dataframe with each entry for the target column separated, with each element moved into a new row.
The values in the other columns are duplicated across the newly divided rows.
'''
def splitListToRows(row,row_accumulator,target_column,separator):
split_row = row[target_column].split(separator)
for s in split_row:
new_row = row.to_dict()
new_row[target_column] = s
row_accumulator.append(new_row)
new_rows = []
df.apply(splitListToRows,axis=1,args = (new_rows,target_column,separator))
new_df = pandas.DataFrame(new_rows)
return new_df
这是一个相当简单的消息,它使用pandas split
访问器中的str
方法,然后使用NumPy将每一行展平为一个数组。
通过使用np.repeat
重复非拆分列正确的次数来检索相应的值。
var1 = df.var1.str.split(',', expand=True).values.ravel()
var2 = np.repeat(df.var2.values, len(var1) / len(df))
pd.DataFrame({'var1': var1,
'var2': var2})
var1 var2
0 a 1
1 b 1
2 c 1
3 d 2
4 e 2
5 f 2
我一直在努力使用各种方式来爆炸我的列表,因此我准备了一些基准来帮助我决定upvote的哪些答案。我测试了五个场景,列表长度的比例不同,列表的数量。分享以下结果:
时间:(越少越好,点击查看大图)
峰值内存使用量:(越少越好)
结论:
完整的细节(功能和基准代码)在这个GitHub gist。请注意,基准测试问题已经简化,并且不包括将字符串拆分到列表中 - 大多数解决方案都以类似的方式执行。