聚合行重复 pandas(运行 长度)

Aggregating row repeats in pandas (run lengths)

在给定系统的以下快照数据框中,我有兴趣记录 var1var2 随着时间的推移 的任何变化,假设系统的状态保持不变,直到发生某些变化。这类似于 运行 长度编码,它压缩了在许多连续数据元素中出现相同数据值的序列。从这个意义上说,我对捕获 运行 很感兴趣。例如:

    var1 var2   timestamp
    foo  2  2017-01-01 00:07:45
    foo  2  2017-01-01 00:13:42
    foo  3  2017-01-01 00:19:41
    bar  3  2017-01-01 00:25:41
    bar  2  2017-01-01 00:37:36
    bar  2  2017-01-01 00:43:37
    foo  2  2017-01-01 01:01:29
    foo  2  2017-01-01 01:01:34
    bar  2  2017-01-01 01:19:25
    bar  2  2017-01-01 01:25:22

应压缩为:

expected_output

       var1 var2       min              max
        foo 2   2017-01-01 00:07:45 2017-01-01 00:19:41
        foo 3   2017-01-01 00:19:41 2017-01-01 00:25:41
        bar 3   2017-01-01 00:25:41 2017-01-01 00:37:36
        bar 2   2017-01-01 00:37:36 2017-01-01 01:01:29
        foo 2   2017-01-01 01:01:29 2017-01-01 01:19:25
        bar 2   2017-01-01 01:25:22 None

我尝试了以下聚合,它有效地删除了 var1var2 的重复数据,并提供了每组的最小和最大时间戳:

output = test.groupby(['var1','var2'])['timestamp'].agg(['min','max']).reset_index()

output

   var1 var2       min              max
    bar 2   2017-01-01 00:37:36 2017-01-01 01:25:22
    bar 3   2017-01-01 00:25:41 2017-01-01 00:25:41
    foo 2   2017-01-01 00:07:45 2017-01-01 01:01:34
    foo 3   2017-01-01 00:19:41 2017-01-01 00:19:41

但是,var1var2 可以随着时间的推移改变并恢复到相同的原始值,因此 min/max 函数不起作用,因为 var1 var2 应该随着时间的推移与同一列中的先前值进行比较,类似于但不完全是 shift() 方法所做的。

pandas 或 numpy 中是否有一种有效的方法,类似于 R 中的 rle() 方法,可以对这样的 运行 进行分组或分区,并采用最小时间戳下一个 运行 作为最大值?真实数据集超过 1000 万行。如有任何建议,我们将不胜感激!

对于连续分组,您可以在 (df.col != df.col.shift()).cumsum()

上分组

你想要它用于任何一列,这样你就可以 | 它们在一起。

>>> ((df.var1 != df.var1.shift()) | (df.var2 != df.var2.shift())).cumsum()
0    1
1    1
2    2
3    3
4    4
5    4
6    5
7    5
8    6
9    6
dtype: int64

groupby + 聚合

>>> cond = ((df.var1 != df.var1.shift()) | (df.var2 != df.var2.shift())).cumsum()
>>> output = df.groupby(cond).agg(
...     var1=('var1', 'first'),
...     var2=('var2', 'first'),
...     min=('timestamp', 'min'),
...     max=('timestamp', 'max')
... )
>>> output
  var1  var2                  min                  max
1  foo     2  2017-01-01 00:07:45  2017-01-01 00:13:42
2  foo     3  2017-01-01 00:19:41  2017-01-01 00:19:41
3  bar     3  2017-01-01 00:25:41  2017-01-01 00:25:41
4  bar     2  2017-01-01 00:37:36  2017-01-01 00:43:37
5  foo     2  2017-01-01 01:01:29  2017-01-01 01:01:34
6  bar     2  2017-01-01 01:19:25  2017-01-01 01:25:22

然后您可以将最大值设置为下一行的最小值:

>>> output['max'] = output['min'].shift(-1)
>>> output
  var1  var2                  min                  max
1  foo     2  2017-01-01 00:07:45  2017-01-01 00:19:41
2  foo     3  2017-01-01 00:19:41  2017-01-01 00:25:41
3  bar     3  2017-01-01 00:25:41  2017-01-01 00:37:36
4  bar     2  2017-01-01 00:37:36  2017-01-01 01:01:29
5  foo     2  2017-01-01 01:01:29  2017-01-01 01:19:25
6  bar     2  2017-01-01 01:19:25                  NaN