将多个函数应用于多个groupby列

时间:2013-01-25 20:26:46

标签: python group-by aggregate-functions pandas

docs显示如何使用带有输出列名称作为键的dict一次在groupby对象上应用多个函数:

In [563]: grouped['D'].agg({'result1' : np.sum,
   .....:                   'result2' : np.mean})
   .....:
Out[563]: 
      result2   result1
A                      
bar -0.579846 -1.739537
foo -0.280588 -1.402938

但是,这仅适用于Series groupby对象。当一个dict类似地传递给一个由DataFrame组成的组时,它希望键是该函数将应用于的列名。

我想要做的是将多个函数应用于多个列(但某些列将多次运行)。此外,某些函数将依赖于groupby对象中的其他列(如sumif函数)。我目前的解决方案是逐列,并执行类似上面的代码,使用lambdas作为依赖于其他行的函数。但这需要很长时间,(我认为迭代一个groupby对象需要很长时间)。我将不得不改变它,以便我在一次运行中遍历整个groupby对象,但我想知道在pandas中是否有一种内置的方式可以做得有点干净。

例如,我尝试过像

这样的东西
grouped.agg({'C_sum' : lambda x: x['C'].sum(),
             'C_std': lambda x: x['C'].std(),
             'D_sum' : lambda x: x['D'].sum()},
             'D_sumifC3': lambda x: x['D'][x['C'] == 3].sum(), ...)

但正如预期的那样,我得到了一个KeyError(因为如果从DataFrame中调用agg,则键必须是一个列。)

是否有任何内置方法可以执行我想要执行的操作,或者是否可能添加此功能,或者我是否只需要手动迭代群组?

由于

7 个答案:

答案 0 :(得分:154)

对于第一部分,您可以传递键的列名称和字符串的函数列表:

In [28]: df
Out[28]:
          A         B         C         D         E  GRP
0  0.395670  0.219560  0.600644  0.613445  0.242893    0
1  0.323911  0.464584  0.107215  0.204072  0.927325    0
2  0.321358  0.076037  0.166946  0.439661  0.914612    1
3  0.133466  0.447946  0.014815  0.130781  0.268290    1

In [26]: f = {'A':['sum','mean'], 'B':['prod']}

In [27]: df.groupby('GRP').agg(f)
Out[27]:
            A                   B
          sum      mean      prod
GRP
0    0.719580  0.359790  0.102004
1    0.454824  0.227412  0.034060

更新1:

由于聚合函数在Series上有效,因此对其他列名的引用将丢失。为了解决这个问题,您可以引用完整的数据帧并使用lambda函数中的组索引对其进行索引。

这是一个hacky解决方法:

In [67]: f = {'A':['sum','mean'], 'B':['prod'], 'D': lambda g: df.loc[g.index].E.sum()}

In [69]: df.groupby('GRP').agg(f)
Out[69]:
            A                   B         D
          sum      mean      prod  <lambda>
GRP
0    0.719580  0.359790  0.102004  1.170219
1    0.454824  0.227412  0.034060  1.182901

这里,得到的'D'列由求和的'E'值组成。

更新2:

这是一种方法,我认为会做你要求的一切。首先制作一个自定义的lambda函数。下面,g引用该组。聚合时,g将是一个系列。将g.index传递给df.ix[]会从df中选择当前组。然后我测试C列是否小于0.5。返回的布尔系列传递给g[]In [95]: cust = lambda g: g[df.loc[g.index]['C'] < 0.5].sum() In [96]: f = {'A':['sum','mean'], 'B':['prod'], 'D': {'my name': cust}} In [97]: df.groupby('GRP').agg(f) Out[97]: A B D sum mean prod my name GRP 0 0.719580 0.359790 0.102004 0.204072 1 0.454824 0.227412 0.034060 0.570441 仅选择符合条件的那些行。

{{1}}

答案 1 :(得分:147)

目前接受的答案的后半部分已过时,并且有两个弃用。首先也是最重要的是,您不能再将字典字典传递给agg groupby方法。其次,永远不要使用.ix

如果您希望同时使用两个单独的列,我建议使用隐式将DataFrame传递给应用函数的apply方法。让我们使用与上面相似的数据框

df = pd.DataFrame(np.random.rand(4,4), columns=list('abcd'))
df['group'] = [0, 0, 1, 1]
df

          a         b         c         d  group
0  0.418500  0.030955  0.874869  0.145641      0
1  0.446069  0.901153  0.095052  0.487040      0
2  0.843026  0.936169  0.926090  0.041722      1
3  0.635846  0.439175  0.828787  0.714123      1

从列名映射到聚合函数的字典仍然是执行聚合的完美方法。

df.groupby('group').agg({'a':['sum', 'max'], 
                         'b':'mean', 
                         'c':'sum', 
                         'd': lambda x: x.max() - x.min()})

              a                   b         c         d
            sum       max      mean       sum  <lambda>
group                                                  
0      0.864569  0.446069  0.466054  0.969921  0.341399
1      1.478872  0.843026  0.687672  1.754877  0.672401

如果您不喜欢那个丑陋的lambda列名,您可以使用普通函数并为特殊__name__属性提供自定义名称,如下所示:

def max_min(x):
    return x.max() - x.min()

max_min.__name__ = 'Max minus Min'

df.groupby('group').agg({'a':['sum', 'max'], 
                         'b':'mean', 
                         'c':'sum', 
                         'd': max_min})

              a                   b         c             d
            sum       max      mean       sum Max minus Min
group                                                      
0      0.864569  0.446069  0.466054  0.969921      0.341399
1      1.478872  0.843026  0.687672  1.754877      0.672401

使用apply并返回系列

现在,如果您有多个需要进行交互的列,则无法使用agg,它会隐式地将Series传递给聚合函数。使用apply时,整个组作为DataFrame传递给函数。

我建议制作一个返回所有聚合系列的自定义函数。使用Series索引作为新列的标签:

def f(x):
    d = {}
    d['a_sum'] = x['a'].sum()
    d['a_max'] = x['a'].max()
    d['b_mean'] = x['b'].mean()
    d['c_d_prodsum'] = (x['c'] * x['d']).sum()
    return pd.Series(d, index=['a_sum', 'a_max', 'b_mean', 'c_d_prodsum'])

df.groupby('group').apply(f)

         a_sum     a_max    b_mean  c_d_prodsum
group                                           
0      0.864569  0.446069  0.466054     0.173711
1      1.478872  0.843026  0.687672     0.630494

如果您爱上了MultiIndexes,您仍然可以使用以下内容返回系列:

    def f_mi(x):
        d = []
        d.append(x['a'].sum())
        d.append(x['a'].max())
        d.append(x['b'].mean())
        d.append((x['c'] * x['d']).sum())
        return pd.Series(d, index=[['a', 'a', 'b', 'c_d'], 
                                   ['sum', 'max', 'mean', 'prodsum']])

df.groupby('group').apply(f_mi)

              a                   b       c_d
            sum       max      mean   prodsum
group                                        
0      0.864569  0.446069  0.466054  0.173711
1      1.478872  0.843026  0.687672  0.630494

答案 2 :(得分:12)

Pandas >= 0.25.0,命名为聚合

0.25.0版或更高版本开始,我们就不再使用基于字典的聚合和重命名,而转向接受tuple的{​​{3}}。现在,我们可以同时聚合+重命名为更多信息的列名称:

示例

df = pd.DataFrame(np.random.rand(4,4), columns=list('abcd'))
df['group'] = [0, 0, 1, 1]

          a         b         c         d  group
0  0.521279  0.914988  0.054057  0.125668      0
1  0.426058  0.828890  0.784093  0.446211      0
2  0.363136  0.843751  0.184967  0.467351      1
3  0.241012  0.470053  0.358018  0.525032      1

GroupBy.agg应用于命名聚合:

df.groupby('group').agg(
             a_sum=('a', 'sum'),
             a_mean=('a', 'mean'),
             b_mean=('b', 'mean'),
             c_sum=('c', 'sum'),
             d_range=('d', lambda x: x.max() - x.min())
)

          a_sum    a_mean    b_mean     c_sum   d_range
group                                                  
0      0.947337  0.473668  0.871939  0.838150  0.320543
1      0.604149  0.302074  0.656902  0.542985  0.057681

答案 3 :(得分:7)

作为泰德·彼得鲁(Ted Petrou)的替代方案(主要是美学方面),我发现我更喜欢紧凑的清单。请不要考虑接受它,它只是对Ted的答案以及代码/数据的更详细的评论。 Python / pandas不是我的第一个/最好的,但是我发现它读起来不错:

[ 'David John Michael','David Michael John',  'John David Michael',  'JohnMichael David',  'Michael John David',  'Michael David John' ]

我发现它更让人联想到df.groupby('group') \ .apply(lambda x: pd.Series({ 'a_sum' : x['a'].sum(), 'a_max' : x['a'].max(), 'b_mean' : x['b'].mean(), 'c_d_prodsum' : (x['c'] * x['d']).sum() }) ) a_sum a_max b_mean c_d_prodsum group 0 0.530559 0.374540 0.553354 0.488525 1 1.433558 0.832443 0.460206 0.053313 管道和dplyr链接的命令。并不是说它们更好,只是我更熟悉。 (我当然认识到对于这些类型的操作使用更正式的data.table函数的功能,并且对于许多类型的操作的偏好。这只是一种替代方法,不一定更好。)


我以与Ted相同的方式生成数据,我将添加一个可重复性的种子。

def

答案 4 :(得分:3)

New in version 0.25.0.

为了支持特定列的聚合并控制输出列名称,pandas在 GroupBy.agg()中接受了特殊语法,称为“命名聚合” ,在哪里

  • 关键字是输出列名称
  • 值是元组,其第一个元素是要选择的列,第二个元素是要应用于该列的聚合。 Pandas为pandas.NamedAgg namedtuple提供了字段['column','aggfunc'],以使参数更清晰。和往常一样,聚合可以是可调用的或字符串的别名。
    In [79]: animals = pd.DataFrame({'kind': ['cat', 'dog', 'cat', 'dog'],
       ....:                         'height': [9.1, 6.0, 9.5, 34.0],
       ....:                         'weight': [7.9, 7.5, 9.9, 198.0]})
       ....: 

    In [80]: animals
    Out[80]: 
      kind  height  weight
    0  cat     9.1     7.9
    1  dog     6.0     7.5
    2  cat     9.5     9.9
    3  dog    34.0   198.0

    In [81]: animals.groupby("kind").agg(
       ....:     min_height=pd.NamedAgg(column='height', aggfunc='min'),
       ....:     max_height=pd.NamedAgg(column='height', aggfunc='max'),
       ....:     average_weight=pd.NamedAgg(column='weight', aggfunc=np.mean),
       ....: )
       ....: 
    Out[81]: 
          min_height  max_height  average_weight
    kind                                        
    cat          9.1         9.5            8.90
    dog          6.0        34.0          102.75

pandas.NamedAgg只是一个namedtuple。也可以使用普通的元组。

    In [82]: animals.groupby("kind").agg(
       ....:     min_height=('height', 'min'),
       ....:     max_height=('height', 'max'),
       ....:     average_weight=('weight', np.mean),
       ....: )
       ....: 
    Out[82]: 
          min_height  max_height  average_weight
    kind                                        
    cat          9.1         9.5            8.90
    dog          6.0        34.0          102.75

其他关键字参数不会传递给聚合函数。只有成对的(column,aggfunc)应该作为** kwargs传递。如果您的聚合函数需要其他参数,请使用functools.partial()部分应用它们。

命名聚合也适用于Series groupby聚合。在这种情况下,没有选择列,因此值只是函数。

    In [84]: animals.groupby("kind").height.agg(
       ....:     min_height='min',
       ....:     max_height='max',
       ....: )
       ....: 
    Out[84]: 
          min_height  max_height
    kind                        
    cat          9.1         9.5
    dog          6.0        34.0

答案 5 :(得分:1)

Ted的答案令人惊讶。我最终使用了一个较小的版本,以防有人感兴趣。在寻找一种取决于多个列中的值的聚合时很有用:

创建一个数据框

df=pd.DataFrame({'a': [1,2,3,4,5,6], 'b': [1,1,0,1,1,0], 'c': ['x','x','y','y','z','z']})


   a  b  c
0  1  1  x
1  2  1  x
2  3  0  y
3  4  1  y
4  5  1  z
5  6  0  z

使用apply分组和聚合(使用多列)

df.groupby('c').apply(lambda x: x['a'][(x['a']>1) & (x['b']==1)].mean())

c
x    2.0
y    4.0
z    5.0

使用汇总(使用多列)进行分组和汇总

我喜欢这种方法,因为我仍然可以使用聚合。也许人们会让我知道为什么在对组进行汇总时为什么需要套用多列。

现在看起来很明显,但是只要您不直接在groupby之后选择感兴趣的列,您就可以从聚合函数中访问数据框的所有列。

仅访问所选列

df.groupby('c')['a'].aggregate(lambda x: x[x>1].mean())

访问所有列,因为选择毕竟是不可思议的事情

df.groupby('c').aggregate(lambda x: x[(x['a']>1) & (x['b']==1)].mean())['a']

或类似地

df.groupby('c').aggregate(lambda x: x['a'][(x['a']>1) & (x['b']==1)].mean())

我希望这会有所帮助。

答案 6 :(得分:1)

这是对使用命名聚合的“ exans”答案的一种扭曲。相同,但带有参数解压缩功能,使您仍可以将字典传递给agg函数。

命名的aggs是一个不错的功能,但是乍看之下,由于它们使用了关键字,因此似乎很难以编程方式编写,但实际上,使用参数/关键字解压缩很简单。

animals = pd.DataFrame({'kind': ['cat', 'dog', 'cat', 'dog'],
                         'height': [9.1, 6.0, 9.5, 34.0],
                         'weight': [7.9, 7.5, 9.9, 198.0]})
 
agg_dict = {
    "min_height": pd.NamedAgg(column='height', aggfunc='min'),
    "max_height": pd.NamedAgg(column='height', aggfunc='max'),
    "average_weight": pd.NamedAgg(column='weight', aggfunc=np.mean)
}

animals.groupby("kind").agg(**agg_dict)

结果

      min_height  max_height  average_weight
kind                                        
cat          9.1         9.5            8.90
dog          6.0        34.0          102.75