我有以下 DataFrame，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]
我的预期输出是：
A B
0 1 1
1 1 2
3 2 1
4 2 2
我应该怎么做才能做到这一点？
相关问题
Pandas column of lists,create a row for each list element很好的问题和答案，但只处理一列列表（在我的答案中，self-def 函数将适用于多列，也接受的答案是使用最耗时的apply，不推荐，检查更多信息When should I (not) want to use pandas apply() in my code?）
308
我知道objectdtype 列使数据难以用 pandas 函数转换。当我收到这样的数据时，首先想到的是“展平”或取消嵌套列。
我正在使用 pandas 和 Python 函数来解决这类问题。如果您担心上述解决方案的速度，请查看user3483203's answer，因为它使用的是 numpy，而且大多数时候 numpy 更快。如果速度很重要，我建议使用Cython或numba。
方法 0 [pandas ＆ gt;= 0.25]从pandas 0.25开始，如果您只需要爆炸一个列，则可以使用pandas.DataFrame.explode功能：
df.explode('B')
A B
0 1 1
1 1 2
0 2 1
1 2 2
给定一个在列中具有空list或NaN的数据帧。空列表不会导致问题，但NaN将需要填充list
df = pd.DataFrame({'A': [1, 2, 3, 4],'B': [[1, 2], [1, 2], [], np.nan]})
df.B = df.B.fillna({i: [] for i in df.index}) # replace NaN with []
df.explode('B')
A B
0 1 1
0 1 2
1 2 1
1 2 2
2 3 NaN
3 4 NaN
方法1apply + pd.Series（易于理解，但在性能方面不建议使用。）
df.set_index('A').B.apply(pd.Series).stack().reset_index(level=0).rename(columns={0:'B'})
Out[463]:
A B
0 1 1
1 1 2
0 2 1
1 2 2
方法2将repeat与DataFrame构造函数一起使用，重新创建您的数据框（擅长性能，不擅长多列）
df=pd.DataFrame({'A':df.A.repeat(df.B.str.len()),'B':np.concatenate(df.B.values)})
df
Out[465]:
A B
0 1 1
0 1 2
1 2 1
1 2 2
方法 2.1例如，除了 A 之外，我们还有 A.1.....A.n.如果我们仍然使用上面的方法（方法2），我们很难逐个重新创建列。
解决方案：join或merge与index后 'unnest' 的单列
s=pd.DataFrame({'B':np.concatenate(df.B.values)},index=df.index.repeat(df.B.str.len()))
s.join(df.drop('B',1),how='left')
Out[477]:
B A
0 1 1
0 2 1
1 1 2
1 2 2
如果您需要与之前完全相同的列顺序，请在末尾添加reindex。
s.join(df.drop('B',1),how='left').reindex(columns=df.columns)
方法3重新创建list
pd.DataFrame([[x] + [z] for x, y in df.values for z in y],columns=df.columns)
Out[488]:
A B
0 1 1
1 1 2
2 2 1
3 2 2
如果超过两列，请使用
s=pd.DataFrame([[x] + [z] for x, y in zip(df.index,df.B) for z in y])
s.merge(df,left_on=0,right_index=True)
Out[491]:
0 1 A B
0 0 1 1 [1, 2]
1 0 2 1 [1, 2]
2 1 1 2 [1, 2]
3 1 2 2 [1, 2]
reindexorloc
df.reindex(df.index.repeat(df.B.str.len())).assign(B=np.concatenate(df.B.values))
Out[554]:
A B
0 1 1
0 1 2
1 2 1
1 2 2
#df.loc[df.index.repeat(df.B.str.len())].assign(B=np.concatenate(df.B.values))
方法 5当列表仅包含唯一值时：
df=pd.DataFrame({'A':[1,2],'B':[[1,2],[3,4]]})
from collections import ChainMap
d = dict(ChainMap(*map(dict.fromkeys, df['B'], df['A'])))
pd.DataFrame(list(d.items()),columns=df.columns[::-1])
Out[574]:
B A
0 1 1
1 2 1
2 3 2
3 4 2
方法 6使用numpy实现高性能：
newvalues=np.dstack((np.repeat(df.A.values,list(map(len,df.B.values))),np.concatenate(df.B.values)))
pd.DataFrame(data=newvalues[0],columns=df.columns)
A B
0 1 1
1 1 2
2 2 1
3 2 2
方法 7使用基本函数itertoolscycle和chain：纯粹的 python 解决方案只是为了好玩
from itertools import cycle,chain
l=df.values.tolist()
l1=[list(zip([x[0]], cycle(x[1])) if len([x[0]]) > len(x[1]) else list(zip(cycle([x[0]]), x[1]))) for x in l]
pd.DataFrame(list(chain.from_iterable(l1)),columns=df.columns)
A B
0 1 1
1 1 2
2 2 1
3 2 2
泛化为多列
df=pd.DataFrame({'A':[1,2],'B':[[1,2],[3,4]],'C':[[1,2],[3,4]]})
df
Out[592]:
A B C
0 1 [1, 2] [1, 2]
1 2 [3, 4] [3, 4]
自定义功能:
def unnesting(df, explode):
idx = df.index.repeat(df[explode[0]].str.len())
df1 = pd.concat([
pd.DataFrame({x: np.concatenate(df[x].values)}) for x in explode], axis=1)
df1.index = idx
return df1.join(df.drop(explode, 1), how='left')
unnesting(df,['B','C'])
Out[609]:
B C A
0 1 1 1
0 2 2 1
1 3 3 2
1 4 4 2
按列取消嵌套
以上所有方法都在讨论垂直取消嵌套和爆炸，如果您确实需要扩展列表水平，请使用pd.DataFrame构造函数
df.join(pd.DataFrame(df.B.tolist(),index=df.index).add_prefix('B_'))
Out[33]:
A B C B_0 B_1
0 1 [1, 2] [1, 2] 1 2
1 2 [3, 4] [3, 4] 3 4
更新函数
def unnesting(df, explode, axis):
if axis==1:
idx = df.index.repeat(df[explode[0]].str.len())
df1 = pd.concat([
pd.DataFrame({x: np.concatenate(df[x].values)}) for x in explode], axis=1)
df1.index = idx
return df1.join(df.drop(explode, 1), how='left')
else :
df1 = pd.concat([
pd.DataFrame(df[x].tolist(), index=df.index).add_prefix(x) for x in explode], axis=1)
return df1.join(df.drop(explode, 1), how='left')
测试输出
unnesting(df, ['B','C'], axis=0)
Out[36]:
B0 B1 C0 C1 A
0 1 2 1 2 1
1 3 4 3 4 2
使用原始爆炸功能更新 2021-02-17
def unnesting(df, explode, axis):
if axis==1:
df1 = pd.concat([df[x].explode() for x in explode], axis=1)
return df1.join(df.drop(explode, 1), how='left')
else :
df1 = pd.concat([
pd.DataFrame(df[x].tolist(), index=df.index).add_prefix(x) for x in explode], axis=1)
return df1.join(df.drop(explode, 1), how='left')
54
Option1
如果其他列中的所有子列表的长度相同，则numpy可以是一个有效的选项：
vals = np.array(df.B.values.tolist())
a = np.repeat(df.A, vals.shape[1])
pd.DataFrame(np.column_stack((a, vals.ravel())), columns=df.columns)
A B
0 1 1
1 1 2
2 2 1
3 2 2
如果子列表有不同的长度，你需要一个额外的步骤：
vals = df.B.values.tolist()
rs = [len(r) for r in vals]
a = np.repeat(df.A, rs)
pd.DataFrame(np.column_stack((a, np.concatenate(vals))), columns=df.columns)
A B
0 1 1
1 1 2
2 2 1
3 2 2
我把这个推广到扁平N列和瓷砖M列，我稍后会工作，使其更有效：
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']})
A B C D
0 1 [1, 2] [1, 2, 3] A
1 2 [1, 2, 3] [1, 2] B
2 3 [1] [1, 2] C
def unnest(df, tile, explode):
vals = df[explode].sum(1)
rs = [len(r) for r in vals]
a = np.repeat(df[tile].values, rs, axis=0)
b = np.concatenate(vals.values)
d = np.column_stack((a, b))
return pd.DataFrame(d, columns = tile + ['_'.join(explode)])
unnest(df, ['A', 'D'], ['B', 'C'])
A D B_C
0 1 A 1
1 1 A 2
2 1 A 1
3 1 A 2
4 1 A 3
5 2 B 1
6 2 B 2
7 2 B 3
8 2 B 1
9 2 B 2
10 3 C 1
11 3 C 1
12 3 C 2
def wen1(df):
return df.set_index('A').B.apply(pd.Series).stack().reset_index(level=0).rename(columns={0: 'B'})
def wen2(df):
return pd.DataFrame({'A':df.A.repeat(df.B.str.len()),'B':np.concatenate(df.B.values)})
def wen3(df):
s = pd.DataFrame({'B': np.concatenate(df.B.values)}, index=df.index.repeat(df.B.str.len()))
return s.join(df.drop('B', 1), how='left')
def wen4(df):
return pd.DataFrame([[x] + [z] for x, y in df.values for z in y],columns=df.columns)
def chris1(df):
vals = np.array(df.B.values.tolist())
a = np.repeat(df.A, vals.shape[1])
return pd.DataFrame(np.column_stack((a, vals.ravel())), columns=df.columns)
def chris2(df):
vals = df.B.values.tolist()
rs = [len(r) for r in vals]
a = np.repeat(df.A.values, rs)
return pd.DataFrame(np.column_stack((a, np.concatenate(vals))), columns=df.columns)
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from timeit import timeit
res = pd.DataFrame(
index=['wen1', 'wen2', 'wen3', 'wen4', 'chris1', 'chris2'],
columns=[10, 50, 100, 500, 1000, 5000, 10000],
dtype=float
)
for f in res.index:
for c in res.columns:
df = pd.DataFrame({'A': [1, 2], 'B': [[1, 2], [1, 2]]})
df = pd.concat([df]*c)
stmt = '{}(df)'.format(f)
setp = 'from __main__ import df, {}'.format(f)
res.at[f, c] = timeit(stmt, setp, number=50)
ax = res.div(res.min()).T.plot(loglog=True)
ax.set_xlabel("N")
ax.set_ylabel("time (relative)")
18
分解一个类似列表的列已经simplified significantly in pandas 0.25添加了explode()方法：
df = pd.DataFrame({'A': [1, 2], 'B': [[1, 2], [1, 2]]})
df.explode('B')
Out:
A B
0 1 1
0 1 2
1 2 1
1 2 2
12
一种替代方法是在要取消嵌套的列的行上应用meshgrid recipe：
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()
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
本站系公益性非盈利分享网址，本文来自用户投稿，不代表码文网立场，如若转载，请注明出处
评论列表（28条）