解决Pandas DataFrame行求和为0的常见问题：混合数据类型处理指南-Python教程-PHP中文网

解决Pandas DataFrame行求和为0的常见问题：混合数据类型处理指南

碧海醫心

发布： 2025-11-19 12:59:55

原创

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解决pandas dataframe行求和为0的常见问题：混合数据类型处理指南

在Pandas DataFrame中对包含混合数据类型的行进行求和时，直接使用`df.sum(axis=1, numeric_only=True)`可能因列中存在非纯数值类型而返回0。本文将详细介绍如何通过`pd.to_numeric(errors='coerce')`将非数值条目转换为`NaN`，然后进行精确求和，并进一步展示如何将总秒数格式化为更易读的时间间隔。

理解numeric_only参数的局限性

当我们在Pandas DataFrame中尝试对行进行求和，并期望只计算数值列时，一个常见的做法是使用df.sum(axis=1, numeric_only=True)。然而，如果DataFrame中的某些列虽然包含看起来像数字的字符串（例如'29160'），但也混杂了其他非数值字符串（例如'No hours logged'）甚至列表（例如[10:02, Odd number: missing entry]），那么numeric_only=True参数的行为可能与预期不符。

根据Pandas的官方文档，numeric_only=True的含义是“仅包含浮点、整数、布尔列”。这意味着，如果一整列中哪怕只有一个非数值类型的值（例如字符串），Pandas就会将该列视为非数值列，从而在求和时完全排除该列。在本例中，所有日期列都包含至少一个字符串值（如'No hours logged'），因此它们都被numeric_only=True排除，导致最终的total_hours列全部为0.0。

正确处理混合数据类型并进行行求和

要解决这个问题，我们需要在求和之前，显式地将目标列中的非数值条目转换为可计算的数值类型。

步骤1：数据预处理——将非数值转换为NaN

Pandas提供了pd.to_numeric()函数，它能够尝试将Series或DataFrame中的值转换为数值类型。结合errors='coerce'参数，我们可以优雅地处理转换失败的情况：任何无法转换为数字的值都将被替换为NaN（Not a Number）。

import pandas as pd

# 示例数据准备 (与原文提供的数据一致)
data = {
    'id': {0: 514, 1: 2414, 2: 3225, 3: 3434, 4: 3864, 5: 4716, 6: 5793},
    'name': {0: 'alexis', 1: 'donald', 2: 'mackenzie', 3: 'louisa', 4: 'olga', 5: 'rick', 6: 'roberta'},
    '2023-11-28': {0: 'No hours logged', 1: '29160', 2: '28500', 3: '25380', 4: '15600', 5: '30180', 6: '29220'},
    '2023-11-29': {0: 'No hours logged', 1: '29160', 2: '28620', 3: '18840', 4: '19080', 5: '28800', 6: '29220'},
    '2023-11-30': {0: 'No hours logged', 1: '28860', 2: '28560', 3: '26040', 4: '14400', 5: '28740', 6: '29460'},
    '2023-12-01': {0: 'No hours logged', 1: '28620', 2: '28620', 3: 'No hours logged', 4: '13800', 5: '28620', 6: '29280'},
    '2023-12-02': {0: 'No hours logged', 1: '[10:02, Odd number: missing entry]', 2: '28980', 3: '25560', 4: '5220', 5: '28680', 6: '29340'},
    '2023-12-03': {0: 'No hours logged', 1: 'No hours logged', 2: 'No hours logged', 3: 'No hours logged', 4: '17820', 5: 'No hours logged', 6: 'No hours logged'},
    '2023-12-04': {0: 'No hours logged', 1: 'No hours logged', 2: 'No hours logged', 3: 'No hours logged', 4: 'No hours logged', 5: 'No hours logged', 6: 'No hours logged'},
    '2023-12-05': {0: 'No hours logged', 1: '28860', 2: '28740', 3: '24900', 4: '14400', 5: '28680', 6: '29040'},
}
df = pd.DataFrame(data)

# 假设daily_logs列已经展开，如果未展开，需要先执行类似 df = pd.concat([df,pd.DataFrame(list(df['daily_logs']))],axis=1).drop(columns='daily_logs') 的操作
# 在本示例中，我们直接使用已展开的df

# 选择需要求和的列（从索引为2的列开始，即跳过'id'和'name'）
# 对这些列应用pd.to_numeric，并将无法转换的值设为NaN
# 然后对转换后的结果进行行求和
df['total_hours'] = (
    df.iloc[:, 2:]
      .apply(lambda x: pd.to_numeric(x, errors='coerce'))
      .sum(axis=1)
)

print(df[['id', 'name', 'total_hours']])

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输出结果：

     id       name  total_hours
0   514     alexis          0.0
1  2414     donald     144660.0
2  3225  mackenzie     172020.0
3  3434     louisa     120720.0
4  3864       olga     100320.0
5  4716       rick     173700.0
6  5793    roberta     175560.0

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现在，total_hours列正确地显示了每行中所有可转换数值的总和。sum()函数在默认情况下会忽略NaN值，这正是我们想要的行为。

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关键点：

df.iloc[:, 2:]: 确保只选择包含工作时间数据的列。iloc是基于整数位置的索引，[:, 2:]表示选择所有行，并从第3列（索引为2）开始到最后一列。请根据实际DataFrame的结构调整起始列索引。
.apply(lambda x: pd.to_numeric(x, errors='coerce')): 这会遍历选定DataFrame中的每一列（x代表一个Series），并对该列应用pd.to_numeric函数。errors='coerce'是这里的关键，它将所有无法解析为数字的条目（如'No hours logged'或'[10:02, Odd number: missing entry]'）转换为NaN。
.sum(axis=1): 在所有相关列都被成功转换为数值类型（或NaN）之后，对这些列进行行方向（axis=1）的求和。

优化时间格式显示

原始数据中的工作时间以秒为单位记录。为了提高可读性，我们可以将总秒数转换为更友好的时间格式，例如HH:MM:SS。Pandas的pd.to_timedelta()函数非常适合这个任务。

# 将总秒数转换为timedelta对象
df['total_duration'] = pd.to_timedelta(df['total_hours'], unit='s')

print(df[['id', 'name', 'total_hours', 'total_duration']])

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输出结果：

     id       name  total_hours total_duration
0   514     alexis          0.0 0 days 00:00:00
1  2414     donald     144660.0 1 days 16:11:00
2  3225  mackenzie     172020.0 1 days 23:47:00
3  3434     louisa     120720.0 1 days 09:32:00
4  3864       olga     100320.0 1 days 03:52:00
5  4716       rick     173700.0 2 days 00:15:00
6  5793    roberta     175560.0 2 days 00:46:00

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total_duration列现在以timedelta64[ns]类型存储，并以天、小时、分钟和秒的格式显示，极大地提升了数据的可读性。

完整的解决方案函数

将上述步骤封装到一个函数中，可以方便地应用于任何类似的DataFrame：

def calculate_total_working_hours(df_input):
    """
    计算DataFrame中每行的总工作时间（秒），并添加一个格式化的时间持续时间列。

    参数:
    df_input (pd.DataFrame): 包含工作时间数据的DataFrame。
                             假设工作时间数据从第三列（索引2）开始。

    返回:
    pd.DataFrame: 包含 'total_hours' (总秒数) 和 'total_duration' (时间持续时间) 列的DataFrame。
    """
    df = df_input.copy() # 避免修改原始DataFrame

    # 1. 选择需要求和的列并转换为数值，将非数值强制转换为NaN
    # 注意：这里假设 'id' 和 'name' 是前两列，实际使用时请根据DataFrame结构调整列索引
    df['total_hours'] = (
        df.iloc[:, 2:]
          .apply(lambda x: pd.to_numeric(x, errors='coerce'))
          .sum(axis=1)
    )

    # 2. 将总秒数转换为timedelta格式
    df['total_duration'] = pd.to_timedelta(df['total_hours'], unit='s')

    return df

# 使用示例
df_results = calculate_total_working_hours(df.copy()) # 传入原始df的副本
print(df_results[['id', 'name', 'total_hours', 'total_duration']])

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注意事项

列索引的准确性: 在使用df.iloc[:, 2:]时，请务必确认2是您希望开始求和的列的正确索引。如果您的DataFrame结构不同，例如有更多的非数值前置列，您需要调整这个索引。
errors='coerce'的副作用: errors='coerce'会将所有无法转换为数值的值替换为NaN。这意味着，如果您的数据中存在其他有意义的非数值字符串（例如，表示特殊状态的文本，而非简单的“未记录”），并且您希望保留这些信息或以不同方式处理它们，那么这种方法可能需要进一步细化。但对于本例中的“No hours logged”和格式错误的列表，这是一种非常有效的处理方式。
数据类型一致性: 理想情况下，数据在加载到DataFrame之前就应该进行清理，确保数值列只包含数值。但在面对真实世界中的混合数据时，上述方法提供了强大的弹性。