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关于人工智能:Pandas-transform函数

jiezi

作者 |B. Chen
编译 |VK
起源 |Towards Datas Science

Pandas 是一个惊人的库，它蕴含了大量用于操作数据的内置函数。其中，transform() 在解决行或列时十分有用。

在本文中，咱们将介绍以下最罕用的 Pandas transform() 用处：

  1. 转换值
  2. 组合 groupby()
  3. 过滤数据
  4. 在组级别解决缺失值

请查看我的 Github repo 以获取源代码;https://github.com/BindiChen/…

1. 转换值

咱们来看看 pd.transform(func, axis=0)

  • 第一个参数 func 指定用于操作数据的函数。它能够是函数、字符串函数名、函数列表或轴标签 -> 函数的字典
  • 第二个参数轴指定函数利用于哪个轴。0 示意对每列利用 func，1 示意对每行利用 func。

让咱们看看 transform() 是如何在一些示例的帮忙下工作的。

函数

咱们能够把函数传递给 func。例如 

df = pd.DataFrame({'A': [1,2,3], 'B': [10,20,30] })

def plus_10(x):
    return x+10

df.transform(plus_10)

也能够应用 lambda 表达式。上面是 plus_10() 的 lambda 等价模式：

df.transform(lambda x: x+10)

字符串函数

咱们能够将任何无效的 Pandas 字符串函数传递给 func，例如 ’sqrt’：

df.transform('sqrt')

函数列表

func 能够是函数的列表。例如，来自 NumPy 的 sqrt 和 exp：

df.transform([np.sqrt, np.exp])

轴标签 -> 函数的字典

func 能够是轴标签 -> 函数的字典。例如 

df.transform({
    'A': np.sqrt,
    'B': np.exp,
})

2. 组合 groupby()

Pandas transform() 最引人注目的用法之一是组合 groupy() 后果。

让咱们通过一个例子来看看这是如何工作的。假如咱们有一个对于连锁餐厅的数据集 

df = pd.DataFrame({'restaurant_id': [101,102,103,104,105,106,107],
  'address': ['A','B','C','D', 'E', 'F', 'G'],
  'city': ['London','London','London','Oxford','Oxford', 'Durham', 'Durham'],
  'sales': [10,500,48,12,21,22,14]
})

咱们能够看到，每个城市都有多家餐厅在销售。咱们想晓得“每一家餐厅在本市的销售额占比是多少”。预期输入为：

在这个计算中最辣手的局部是，咱们须要失去一个城市的总销售额，并将其合并到数据中，以失去百分比。

有两种解决方案：

  1. groupby()、apply() 和 merge()
  2. groupby() 和 transform()

解决方案 1:groupby()、apply() 和 merge()

第一种解决方案是应用 groupby() 宰割数据，并应用 apply() 聚合每个组，而后应用 merge() 将后果合并回原始数据帧中

第 1 步：应用 groupby() 和 apply() 计算城市销售总额 
city_sales = df.groupby('city')['sales']
             .apply(sum).rename('city_total_sales').reset_index()

groupby（’city’）通过在 city 列上分组来拆分数据。对于每个组，函数 sum 利用于 sales 列，以计算每个组的总和。最初，将新列重命名为 city_total_sales 并重置索引（留神：须要 reset_inde() 来革除 groupby（’city’）生成的索引。

此外，Pandas 还有一个内置的 sum() 函数，上面是 Pandas sum() 的等效函数：

city_sales = df.groupby('city')['sales']
             .sum().rename('city_total_sales').reset_index()
第 2 步：应用 merge() 函数合并后果 
df_new = pd.merge(df, city_sales, how='left')

应用 merge() 和 left outer join 的 how=’left’ 将组后果合并回到原始的 DataFrame 中

第 3 步：计算百分比

最初，能够计算并格式化百分比。

df_new['pct'] = df_new['sales'] / df_new['city_total_sales']
df_new['pct'] = df_new['pct'].apply(lambda x: format(x, '.2%'))

这当然是咱们的工作。但这是一个多步骤的过程，须要额定的代码能力以咱们须要的模式获取数据。

咱们能够应用 transform() 函数无效地解决这个问题

解决方案 2:groupby() 和 transform()

这个解决方案扭转了游戏规则。一行代码就能够解决利用和合并问题。

步骤 1：应用 groupby() 和 transform() 计算城市销售总额

转换函数在执行转换后保留与原始数据集雷同数量的项。因而，应用 groupby 后跟 transform（sum）的单行步骤返回雷同的输入。

df['city_total_sales'] = df.groupby('city')['sales']
                           .transform('sum')

第 2 步：计算百分比

最初，这和求百分比是一样的。

df['pct'] = df['sales'] / df['city_total_sales']
df['pct'] = df['pct'].apply(lambda x: format(x, '.2%'))

3. 过滤数据

transform() 也可用于过滤数据。在这里，咱们试图取得该市总销售额超过 40 的记录 

df[df.groupby('city')['sales'].transform('sum') > 40]

4. 在组级别解决失落的值

Pandas transform() 的另一个用法是在组级别解决失落的值。让咱们用一个例子来看看这是如何工作的。

这里有一个数据帧供演示 

df = pd.DataFrame({'name': ['A', 'A', 'B', 'B', 'B', 'C', 'C', 'C'],
    'value': [1, np.nan, np.nan, 2, 8, 2, np.nan, 3]
})

在下面的示例中，能够按名称将数据分成三组，每个组都短少值。替换缺失值的常见解决方案是用平均值替换 NaN。

让咱们看看每组的平均值。

df.groupby('name')['value'].mean()
name
A    1.0
B    5.0
C    2.5
Name: value, dtype: float64

在这里，咱们能够应用 transform() 将短少的值替换为组平均值。

df['value'] = df.groupby('name')
                .transform(lambda x: x.fillna(x.mean()))

你能够在我的 Github 上获取源代码：https://github.com/BindiChen/…

原文链接：https://towardsdatascience.co…

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