Pandas 中使用 isin 方法进行日期比较时返回 False 的问题解析

本文旨在解决在使用 Pandas 的 `isin` 方法结合 `datetime` 对象进行数据筛选时，遇到的条件判断始终为 False 的问题。通过分析问题原因和提供解决方案，帮助读者理解 Pandas 中日期类型处理的细节，并掌握正确使用 `isin` 方法进行日期筛选的技巧。

在使用 Pandas 处理包含日期时间类型的数据时，经常需要根据日期进行数据筛选。isin 方法是一个方便的选择，但如果使用不当，可能会遇到意想不到的问题，例如条件判断始终为 False。本文将深入探讨这个问题，并提供解决方案。

问题分析

问题的核心在于日期类型的处理和比较。从问题描述中可以看出，df["Record Date"].dt.date 返回的是一个 "bound method Timestamp.date of Timestamp" 对象，而不是 datetime.date 对象。这意味着 dt.date 返回的是一个方法，需要被调用才能返回具体的日期对象。

另外，plate.date 中的日期类型可能与 df["Record Date"].dt.date 的类型不一致，导致 isin 方法无法正确比较。

解决方案

要解决这个问题，需要确保比较的双方都是 datetime.date 对象，并且正确调用 dt.date 方法。

1. 确保 plate.date 中的元素是 datetime.date 对象。

   在 Plate 类的初始化方法中，将日期字符串或 datetime 对象转换为 datetime.date 对象。

   

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   from datetime import datetime
   from dateutil.parser import parse
   
   class Plate:
       def __init__(self, ..., date=None):
           ...
   
           if date is not None:
               if isinstance(date, str):
                   self.date = [parse(date).date()] # 将 parse(date).date 返回值放到列表中
               elif isinstance(date, list) or isinstance(date, tuple):
                   if all((isinstance(item, str) or isinstance(item, datetime)) for item in date):
                       self.date = [parse(item).date() for item in date] # 调用 .date() 方法
                   else:
                       raise TypeError("The data type of the elements in the date list/tuple must be datetime or strings.")
               elif isinstance(date, datetime):
                   self.date = [date.date()] # 将 date.date 返回值放到列表中
               else:
                   raise TypeError("The data type of parameter date must be datetime.date, string (containing date) or list/tuple (of dates/strings).")

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   注意： 这里将单个日期对象也放入列表中，是为了保证 plate.date 始终是一个日期列表，方便后续使用 isin 方法。

2. 在 isin 方法中使用 dt.date 的返回值。

   在进行条件判断时，确保调用 dt.date 方法，获取具体的 datetime.date 对象。

   if hasattr(plate, "date"):
       condition = df["Record Date"].dt.date.isin(plate.date)
   else:
       condition = df["Well Name"] != None # True for available data
   
   df.loc[condition, ["sample_type", "index", "initial_measurement"]] = list((df.loc[condition, "Well Name"].astype(str).apply(get_sample_info)))
   
   # Change the data types of the new columns
   df = df.astype({"sample_type": str, "index": pd.Int64Dtype(), "initial_measurement": bool})

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完整示例

以下是一个完整的示例，展示了如何正确使用 isin 方法进行日期筛选。

import pandas as pd
from datetime import datetime
from dateutil.parser import parse
import numpy as np

class Plate:
    def __init__(self, well_ranges, date=None):
        self.well_ranges = well_ranges
        self.A1 = ['A1', 'A2']
        self.B1_second = ['B1', 'B2']

        if date is not None:
            if isinstance(date, str):
                self.date = [parse(date).date()] # 将 parse(date).date 返回值放到列表中
            elif isinstance(date, list) or isinstance(date, tuple):
                if all((isinstance(item, str) or isinstance(item, datetime)) for item in date):
                    self.date = [parse(item).date() for item in date] # 调用 .date() 方法
                else:
                    raise TypeError("The data type of the elements in the date list/tuple must be datetime or strings.")
            elif isinstance(date, datetime):
                self.date = [date.date()] # 将 date.date 返回值放到列表中
            else:
                raise TypeError("The data type of parameter date must be datetime.date, string (containing date) or list/tuple (of dates/strings).")

    def __dict__(self):
        return {'A1': self.A1, 'B1_second': self.B1_second}

def get_sample_info(well, plate):
    for sample_type, well_list in plate.__dict__().items():
        if well in well_list and sample_type.replace("_second", "") in plate.well_ranges:
            initial_measurement = True if "_second" not in sample_type else False
            sample_type = sample_type.replace("_second", "")
            index = well_list.index(well) + 1
            return sample_type, int(index), initial_measurement
    return None, np.nan, None

# 创建示例 DataFrame
data = {'Record Date': [datetime(2023, 12, 1, 17, 16, 0), datetime(2023, 12, 6, 10, 0, 0), datetime(2023, 12, 1, 12, 0, 0)],
        'Well Name': ['A1', 'B1', 'C1']}
df = pd.DataFrame(data)

# 创建 Plate 对象
plate = Plate(well_ranges=['A1', 'B1'], date=[datetime(2023, 12, 1), datetime(2023, 12, 6)])

# 使用 isin 方法进行日期筛选
if hasattr(plate, "date"):
    condition = df["Record Date"].dt.date.isin(plate.date)
else:
    condition = df["Well Name"] != None # True for available data

df.loc[condition, ["sample_type", "index", "initial_measurement"]] = df.loc[condition, "Well Name"].astype(str).apply(lambda well: get_sample_info(well, plate)).tolist()

# Change the data types of the new columns
df["sample_type"] = df["sample_type"].astype(str)
df["index"] = pd.to_numeric(df["index"], errors='coerce').astype(pd.Int64Dtype())
df["initial_measurement"] = df["initial_measurement"].astype(bool)

print(df)

注意事项

• 确保 Pandas 版本是最新的，以便使用最新的功能和修复的 bug。
• 在处理日期时间数据时，始终注意数据类型，并进行必要的转换。
• 使用 dt 访问器可以方便地提取日期时间的各个部分，例如年、月、日、时、分、秒等。
• 在比较日期时间对象时，可以使用 ==、>、< 等运算符，也可以使用 isin 方法。

总结

本文详细介绍了在使用 Pandas 的 isin 方法结合 datetime 对象进行数据筛选时，遇到的条件判断始终为 False 的问题。通过分析问题原因和提供解决方案，帮助读者理解 Pandas 中日期类型处理的细节，并掌握正确使用 isin 方法进行日期筛选的技巧。希望本文能够帮助读者在实际工作中更好地处理日期时间数据。

以上就是Pandas 中使用 isin 方法进行日期比较时返回 False 的问题解析的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！