Pandas で範(fàn)囲條件によってデータフレームを結(jié)合する
データ分析の領(lǐng)域では、複數(shù)のソースからのデータを結(jié)合するのが一般的なタスクです。データ操作用の強力な Python ライブラリである Pandas は、範(fàn)囲條件などのデータフレームを結(jié)合するためのさまざまなメソッドを提供します。この記事では、この特定のシナリオを詳しく掘り下げ、numpy ブロードキャストを使用した効率的な解決策を紹介します。
問題の説明
2 つのデータフレーム A と B が與えられた場合、目標(biāo)は、データフレーム A の値がデータフレーム B で定義された特定の範(fàn)囲內(nèi)に収まる內(nèi)部結(jié)合。従來、これは SQL 構(gòu)文を使用して実現(xiàn)されていました:
<code class="sql">SELECT * FROM A, B WHERE A_value BETWEEN B_low AND B_high</code>
既存のソリューション
Pandas は、ダミー列を使用し、ダミー列でマージし、不要な行をフィルターで除外するという回避策を提供します。ただし、この方法は計算量が多くなります。あるいは、B の各 A 値に検索関數(shù)を適用することもできますが、このアプローチにも欠點があります。
Numpy ブロードキャスト: 実用的なアプローチ
Numpy ブロードキャストは、エレガントで効率的なソリューション。この手法では、ベクトル化を利用して、個々の要素ではなく配列全體に対して計算を?qū)g行します。目的のマージを?qū)g現(xiàn)するには:
- データフレーム A と B から値を抽出します。
-
numpy ブロードキャストを使用してブール マスクを作成します:
- A_value >= B_low
- A_value <= B_high
- マスクが True であるインデックスを見つけるには、numpy の np.where を使用します。
- 連結(jié)識別されたインデックスに基づいて、データフレーム A と B から対応する行を抽出します。
このアプローチでは、ブロードキャストを利用して A データフレーム全體の範(fàn)囲比較を?qū)g行し、計算時間と複雑さを大幅に削減します。
例
次のデータフレームを考えてみましょう:
<code class="python">A = pd.DataFrame(dict(
A_id=range(10),
A_value=range(5, 105, 10)
))
B = pd.DataFrame(dict(
B_id=range(5),
B_low=[0, 30, 30, 46, 84],
B_high=[10, 40, 50, 54, 84]
))</code>
出力:
A_id A_value B_high B_id B_low 0 0 5 10 0 0 1 3 35 40 1 30 2 3 35 50 2 30 3 4 45 50 2 30
この出力は、成功したことを示しています。指定された範(fàn)囲條件に基づいてデータフレーム A と B をマージします。
追加の考慮事項
左結(jié)合を?qū)g行するには、データフレーム A の不一致行を出力に含めます。これは、numpy の ~np.in1d を使用して一致しない行を特定し、結(jié)果に追加することで実現(xiàn)できます。
結(jié)論として、numpy ブロードキャストは、範(fàn)囲條件に基づいてデータフレームを結(jié)合するための堅牢かつ効率的なアプローチを提供します。ベクトル化機能によりパフォーマンスが向上し、大規(guī)模なデータセットにとって理想的なソリューションとなります。
以上がNumpy ブロードキャストを使用してパンダで範(fàn)囲條件によってデータフレームをマージする方法?の詳細(xì)內(nèi)容です。詳細(xì)については、PHP 中國語 Web サイトの他の関連記事を參照してください。
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Python仮想環(huán)境のセットアップと使用
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仮想環(huán)境は、さまざまなプロジェクトの依存関係を分離できます。 Python獨自のvenvモジュールを使用して作成されたコマンドは、python-mvenvenvです。アクティベーション方法：WindowsはEnv \ Scripts \ Activateを使用し、MacOS/LinuxはSourceENV/Bin/Activateを使用します。インストールパッケージでは、pipinstallを使用し、pipfreeze> requincement.txtを使用して要件ファイルを生成し、pipinstall-rrequirements.txtを使用して環(huán)境を復(fù)元します。注意事項には、GITに提出しない、新しい端末が開かれるたびに再アクティブ化すること、およびIDEが自動識別と切り替えを使用することが含まれます。
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