
本教程探讨了如何在pandas dataframe中为每一行动态地应用不同的函数或方法,同时处理来自多个dataframe的参数。文章介绍了通过合并相关数据并利用dataframe.apply(axis=1)结合一个辅助函数来高效实现这一需求,避免了低效的列表推导式,提升了代码的可读性和灵活性。
在数据处理中,我们经常会遇到这样的场景:需要对DataFrame的每一行执行某种操作,但这个操作本身(即调用的函数)及其参数可能因行而异,甚至这些参数分散在不同的DataFrame中。传统的列表推导式虽然能实现功能,但在处理大型数据集时效率低下,且代码可读性不佳。本教程将介绍一种更Pandas风格、更高效的解决方案。
设想我们有三个DataFrame:input_df包含输入值,param_df包含计算所需的参数以及决定使用哪个函数的“方法”列,output_df用于存储计算结果。我们希望根据param_df中指定的函数,结合input_df和param_df中的对应参数,计算出每一行的结果。
原始问题中展示的列表推导式方法如下:
import pandas as pd
import numpy as np
def func_1(in_val, a, b):
return in_val + a + b
def func_2(in_val, a, b):
return in_val + (2 * (a + b))
# 示例数据初始化
input_df = pd.DataFrame(data=[1 for row in range(10)], columns=["GR"])
output_df = pd.DataFrame(data=[np.nan for row in range(10)], columns=["VCLGR"])
param_df = pd.DataFrame(data=[[5, 10] for row in range(10)], columns=["x", "y"])
# 为param_df添加可调用函数
param_df["method"] = func_1
param_df.loc[5:, "method"] = func_2
# 使用列表推导式计算
output_df["VCLGR"] = [
param_df["method"][i](input_df["GR"][i], param_df["x"][i], param_df["y"][i])
for i in range(len(input_df))
]
print("列表推导式结果:")
print(output_df)这种方法虽然直观,但其本质是对DataFrame进行了迭代,无法充分利用Pandas底层的优化,对于大规模数据性能瓶颈明显。
Pandas的DataFrame.apply()方法,当配合axis=1使用时,能够将一个函数应用于DataFrame的每一行。结合将所有相关数据合并到一个DataFrame中的策略,我们可以优雅地解决上述问题。
首先,确保你的函数已定义,并且参数DataFrame中包含了指向这些函数的列。
import pandas as pd
import numpy as np
# 定义两个不同的函数
def func_1(in_val, a, b):
return in_val + a + b
def func_2(in_val, a, b):
return in_val + (2 * (a + b))
# 初始化输入数据DataFrame
input_df = pd.DataFrame(data=[1 for row in range(10)], columns=["GR"])
# 初始化参数DataFrame,包含计算所需的参数
param_df = pd.DataFrame(data=[[5, 10] for row in range(10)], columns=["x", "y"])
# 向param_df添加一个“方法”列,存储要应用的函数
# 前五行使用func_1,后五行使用func_2
param_df["method"] = func_1
param_df.loc[5:, "method"] = func_2
# 初始化输出DataFrame
output_df = pd.DataFrame(data=[np.nan for row in range(10)], columns=["VCLGR"])为了让apply(axis=1)能够访问到所有必需的参数(输入值、计算参数和可调用函数),我们需要将input_df和param_df按行合并成一个临时的DataFrame。由于这两个DataFrame的行数相同且索引对齐,我们可以使用pd.concat并指定axis=1。
本文档主要讲述的是j2me3D游戏开发简单教程; 如今,3D图形几乎是任何一部游戏的关键部分,甚至一些应用程序也通过用3D形式来描述信息而获得了成功。如前文中所述,以立即模式和手工编码建立所有的3D对象的方式进行开发速度很慢且很复杂。应用程序中多边形的所有角点必须在数组中独立编码。在JSR 184中,这称为立即模式。希望本文档会给有需要的朋友带来帮助;感兴趣的朋友可以过来看看
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# 合并input_df和param_df
# 确保两个DataFrame的索引是匹配的,以便正确地按行合并
combined_df = pd.concat([param_df, input_df], axis=1)
print("合并后的DataFrame:")
print(combined_df)合并后的combined_df将包含GR, x, y和method等列,每一行都包含了执行计算所需的所有信息。
接下来,定义一个辅助函数,它将接收合并后DataFrame的每一行(一个Series对象)作为输入。在这个函数内部,我们可以从行中提取出可调用对象和所有必要的参数,然后执行计算。
def indirect_apply_func(row): """ 根据行中的'method'列调用相应的函数,并传入行中的参数。 """ # 从行中获取可调用函数 method_callable = row['method'] # 从行中获取参数 in_val = row['GR'] a = row['x'] b = row['y'] # 执行计算并返回结果 return method_callable(in_val, a, b)
现在,将indirect_apply_func应用到combined_df的每一行。
# 使用apply(axis=1)将indirect_apply_func应用到每一行
output_df["VCLGR_applied"] = combined_df.apply(indirect_apply_func, axis=1)
print("\n使用apply(axis=1)方法计算结果:")
print(output_df)将上述步骤整合,形成一个完整的、更优化的解决方案:
import pandas as pd
import numpy as np
# 1. 定义可调用函数
def func_1(in_val, a, b):
return in_val + a + b
def func_2(in_val, a, b):
return in_val + (2 * (a + b))
# 2. 初始化输入数据和参数DataFrame
input_df = pd.DataFrame(data=[1 for row in range(10)], columns=["GR"])
param_df = pd.DataFrame(data=[[5, 10] for row in range(10)], columns=["x", "y"])
# 3. 向param_df添加“方法”列,指定每行使用的函数
param_df["method"] = func_1
param_df.loc[5:, "method"] = func_2 # 第5行(索引为5)及之后使用func_2
# 4. 合并input_df和param_df,确保索引对齐
# 结果DataFrame将包含所有必要的输入值、参数和可调用函数
combined_df = pd.concat([param_df, input_df], axis=1)
# 5. 定义一个辅助函数,用于处理合并后DataFrame的每一行
def indirect_apply_func(row):
"""
接收一个DataFrame行(Series),根据行中的'method'列调用对应的函数,
并传入行中的'GR', 'x', 'y'作为参数。
"""
method_callable = row['method']
in_val = row['GR']
a = row['x']
b = row['y']
return method_callable(in_val, a, b)
# 6. 使用apply(axis=1)将辅助函数应用到合并后的DataFrame的每一行
# 结果将作为新列添加到output_df中
output_df = pd.DataFrame(index=range(10)) # 创建一个空的output_df,确保索引匹配
output_df["VCLGR_calculated"] = combined_df.apply(indirect_apply_func, axis=1)
print("最终计算结果 (使用apply(axis=1)):")
print(output_df)通过这种方法,我们能够以一种结构化、高效且易于维护的方式,在Pandas DataFrame中实现每行应用不同可调用对象的复杂需求。
以上就是如何在Pandas DataFrame中为每行应用不同的可调用对象的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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