如何从 pandas python 中另一个数据帧的子集交集减去一个数据帧?

How to subtract one dataframe from subset intersection of another dataframe in pandas python?

我在 python 中有以下数据帧:

数据帧 1

             1  2  3  4  5
dog   dog    0  1  1  0  1
      fox    1  0  0  0  0
      jumps  0  0  0  1  0
      over   1  0  1  0  1
      the    0  1  0  0  0
fox   dog    0  0  1  1  1
      fox    0  0  0  0  0
      jumps  0  0  1  0  1
      over   0  1  0  0  0
      the    0  0  0  1  1
jumps dog    0  0  0  0  0
      fox    0  1  0  1  1
      jumps  0  0  0  0  1
      over   1  0  1  0  0
      the    0  0  0  0  0
over  dog    0  0  1  0  0
      fox    0  1  0  1  1
      jumps  0  0  0  0  0
      over   0  1  0  1  0
      the    1  0  1  0  0
the   dog    0  0  1  0  0
      fox    0  0  0  0  1
      jumps  0  1  0  0  0
      over   0  0  1  1  0
      the    0  1  1  0  1

数据帧 2

             1  2  4  5
dog   dog    1  0  0  0
      fox    0  1  0  1
      jumps  0  1  1  0
      the    0  0  0  0
      horse  1  0  1  0
fox   dog    0  0  0  0
      fox    0  1  0  1
      over   0  0  0  0
      the    0  1  0  1
      cat    0  0  1  0

您可以看到 dataframe2 包含 dataframe1 的多索引,但它还包含额外的多索引,如 horse 和 cat。数据框 2 也不包含数据框 1 的所有列,因为您可以看到它缺少第 3 列。

我想从数据帧 1 中减去数据帧 2,这样函数只减去两者中共有的数据并忽略其余数据,并且生成的数据帧的形状为数据帧 2。

有人知道 pandas 是否提供了执行此操作的内置方法,还是我需要自己构建一个函数。如果是这样,你能指出我正确的方向吗?任何建议都非常感谢。谢谢。

注意: 这个问题类似于我发布的另一个问题 here 除了我不想比较这些,而是​​想做一个算术减法运算。

IIUC:

In [24]: r = d1.sub(d2, axis=0)

In [25]: r.loc[r.index.intersection(d2.index)]
Out[25]:
             1    2   3    4    5
dog dog   -1.0  1.0 NaN  0.0  1.0
    fox    1.0 -1.0 NaN  0.0 -1.0
    horse  NaN  NaN NaN  NaN  NaN
    jumps  0.0 -1.0 NaN  0.0  0.0
    the    0.0  1.0 NaN  0.0  0.0
fox cat    NaN  NaN NaN  NaN  NaN
    dog    0.0  0.0 NaN  1.0  1.0
    fox    0.0 -1.0 NaN  0.0 -1.0
    over   0.0  1.0 NaN  0.0  0.0
    the    0.0 -1.0 NaN  1.0  0.0

我相信你只是想要这样的东西:

In [23]: (df2 - df1.drop('3', axis=1)).fillna(df2).dropna()
Out[23]:
             1    2    4    5
dog dog    1.0 -1.0  0.0 -1.0
    fox   -1.0  1.0  0.0  1.0
    horse  1.0  0.0  1.0  0.0
    jumps  0.0  1.0  0.0  0.0
    the    0.0 -1.0  0.0  0.0
fox cat    0.0  0.0  1.0  0.0
    dog    0.0  0.0 -1.0 -1.0
    fox    0.0  1.0  0.0  1.0
    over   0.0 -1.0  0.0  0.0
    the    0.0  1.0 -1.0  0.0

Pandas 已经在索引上自动对齐,这是它神奇的一部分,但您只需要智能地 fill/drop nans。

编辑

哎呀,你实际上想要 df1 - df2,但是 df2 的形状有点棘手,因为 fillna(df1) 会阻止我们删除正确的行,但是,你可以只使用乘以 -1!

In [25]: (df2 - df1.drop('3', axis=1)).fillna(df2).dropna() * -1
Out[25]:
             1    2    4    5
dog dog   -1.0  1.0 -0.0  1.0
    fox    1.0 -1.0 -0.0 -1.0
    horse -1.0 -0.0 -1.0 -0.0
    jumps -0.0 -1.0 -0.0 -0.0
    the   -0.0  1.0 -0.0 -0.0
fox cat   -0.0 -0.0 -1.0 -0.0
    dog   -0.0 -0.0  1.0  1.0
    fox   -0.0 -1.0 -0.0 -1.0
    over  -0.0  1.0 -0.0 -0.0
    the   -0.0 -1.0  1.0 -0.0

或者,如果那些负零打扰了您:

In [31]: (-df2 + df1.drop('3', axis=1)).fillna(-df2).dropna()
Out[31]:
             1    2    4    5
dog dog   -1.0  1.0  0.0  1.0
    fox    1.0 -1.0  0.0 -1.0
    horse -1.0  0.0 -1.0  0.0
    jumps  0.0 -1.0  0.0  0.0
    the    0.0  1.0  0.0  0.0
fox cat    0.0  0.0 -1.0  0.0
    dog    0.0  0.0  1.0  1.0
    fox    0.0 -1.0  0.0 -1.0
    over   0.0  1.0  0.0  0.0
    the    0.0 -1.0  1.0  0.0

让我们做点像

id=df2.index.values.tolist()
dd=df1.loc[list(set(df1.index.values.tolist())&set(id))]
(df2-dd).combine_first(df2).dropna(1)

             1    2    4    5
dog dog    1.0 -1.0  0.0 -1.0
    fox   -1.0  1.0  0.0  1.0
    horse  1.0  0.0  1.0  0.0
    jumps  0.0  1.0  0.0  0.0
    the    0.0 -1.0  0.0  0.0
fox cat    0.0  0.0  1.0  0.0
    dog    0.0  0.0 -1.0 -1.0
    fox    0.0  1.0  0.0  1.0
    over   0.0 -1.0  0.0  0.0
    the    0.0  1.0 -1.0  0.0

使用 pd.DataFrame.align 和参数 'inner' 将两个数据帧减少到仅公共索引。然后将结果传递给 pd.DataFrame.sub

pd.DataFrame.sub(*df1.align(df2, 'inner'))

           1  2  4  5
dog dog   -1  1  0  1
    fox    1 -1  0 -1
    jumps  0 -1  0  0
    the    0  1  0  0
fox dog    0  0  1  1
    fox    0 -1  0 -1
    over   0  1  0  0
    the    0 -1  1  0

写成两行

a, b = df1.align(df2, 'inner')
a - b