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GroupBy pandas DataFrameおよび最も一般的な値を選択

3つの文字列列を持つデータフレームがあります。 3番目の列の1つの値のみが、最初の2つのすべての組み合わせに対して有効であることを知っています。データを消去するには、最初の2列でデータフレームごとにグループ化し、各組み合わせで3列目の最も一般的な値を選択する必要があります。

私のコード:

import pandas as pd
from scipy import stats

source = pd.DataFrame({'Country' : ['USA', 'USA', 'Russia','USA'], 
                  'City' : ['New-York', 'New-York', 'Sankt-Petersburg', 'New-York'],
                  'Short name' : ['NY','New','Spb','NY']})

print source.groupby(['Country','City']).agg(lambda x: stats.mode(x['Short name'])[0])

コードの最後の行は機能せず、「Key error 'Short name'」と表示されます。Cityのみでグループ化しようとすると、AssertionErrorが発生します。何を修正できますか?

59

value_counts()を使用してカウント系列を取得し、最初の行を取得できます。

import pandas as pd

source = pd.DataFrame({'Country' : ['USA', 'USA', 'Russia','USA'], 
                  'City' : ['New-York', 'New-York', 'Sankt-Petersburg', 'New-York'],
                  'Short name' : ['NY','New','Spb','NY']})

source.groupby(['Country','City']).agg(lambda x:x.value_counts().index[0])
101
HYRY

2019年の回答、pd.Series.modeが利用可能です。

groupbyGroupBy.agg を使用し、各グループに pd.Series.mode 関数を適用します。

source.groupby(['Country','City'])['Short name'].agg(pd.Series.mode)

Country  City            
Russia   Sankt-Petersburg    Spb
USA      New-York             NY
Name: Short name, dtype: object

これがDataFrameとして必要な場合は、使用します

source.groupby(['Country','City'])['Short name'].agg(pd.Series.mode).to_frame()

                         Short name
Country City                       
Russia  Sankt-Petersburg        Spb
USA     New-York                 NY

Series.modeの便利な点は、特にGroupby出力を再構築する場合に、シリーズを常に返し、aggおよびapplyと非常に互換性があることです。また、高速です。

# Accepted answer.
%timeit source.groupby(['Country','City']).agg(lambda x:x.value_counts().index[0])
# Proposed in this post.
%timeit source.groupby(['Country','City'])['Short name'].agg(pd.Series.mode)

5.56 ms ± 343 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)
2.76 ms ± 387 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)

Series.modeは、multipleモードがある場合にも適切に機能します。

source2 = source.append(
    pd.Series({'Country': 'USA', 'City': 'New-York', 'Short name': 'New'}),
    ignore_index=True)

# Now `source2` has two modes for the 
# ("USA", "New-York") group, they are "NY" and "New".
source2

  Country              City Short name
0     USA          New-York         NY
1     USA          New-York        New
2  Russia  Sankt-Petersburg        Spb
3     USA          New-York         NY
4     USA          New-York        New
source2.groupby(['Country','City'])['Short name'].agg(pd.Series.mode)

Country  City            
Russia   Sankt-Petersburg          Spb
USA      New-York            [NY, New]
Name: Short name, dtype: object

または、モードごとに個別の行が必要な場合は、 GroupBy.apply を使用できます。

source2.groupby(['Country','City'])['Short name'].apply(pd.Series.mode)

Country  City               
Russia   Sankt-Petersburg  0    Spb
USA      New-York          0     NY
                           1    New
Name: Short name, dtype: object

それらのいずれかである限り、どのモードが返されるかdo n't careの場合、modeを呼び出すラムダが必要になります。そして最初の結果を抽出します。

source2.groupby(['Country','City'])['Short name'].agg(
    lambda x: pd.Series.mode(x)[0])

Country  City            
Russia   Sankt-Petersburg    Spb
USA      New-York             NY
Name: Short name, dtype: object

Pythonから statistics.mode を使用することもできますが、...

source.groupby(['Country','City'])['Short name'].apply(statistics.mode)

Country  City            
Russia   Sankt-Petersburg    Spb
USA      New-York             NY
Name: Short name, dtype: object

...複数のモードを処理する必要がある場合、うまく機能しません。 StatisticsErrorが発生します。これはドキュメントに記載されています:

データが空の場合、または最も一般的な値が1つだけ存在しない場合、StatisticsErrorが発生します。

しかし、あなたは自分で見ることができます...

statistics.mode([1, 2])
# ---------------------------------------------------------------------------
# StatisticsError                           Traceback (most recent call last)
# ...
# StatisticsError: no unique mode; found 2 equally common values
44
cs95

aggの場合、lambba関数はSeriesを取得しますが、'Short name'属性はありません。

stats.modeは2つの配列のタプルを返すため、このタプルの最初の配列の最初の要素を取得する必要があります。

次の2つの簡単な変更により:

source.groupby(['Country','City']).agg(lambda x: stats.mode(x)[0][0])

返却値

                         Short name
Country City                       
Russia  Sankt-Petersburg        Spb
USA     New-York                 NY
16
eumiro

ここでのゲームに少し遅れましたが、HYRYのソリューションでパフォーマンスの問題が発生していたため、別のソリューションを考え出す必要がありました。

各Key-Valueの頻度を検出し、各キーについて、最も頻繁に表示される値のみを保持することで機能します。

複数のモードをサポートする追加のソリューションもあります。

作業中のデータを代表するスケールテストでは、これによりランタイムが37.4秒から0.5秒に短縮されました。

ソリューションのコード、使用例、およびスケールテストは次のとおりです。

import numpy as np
import pandas as pd
import random
import time

test_input = pd.DataFrame(columns=[ 'key',          'value'],
                          data=  [[ 1,              'A'    ],
                                  [ 1,              'B'    ],
                                  [ 1,              'B'    ],
                                  [ 1,              np.nan ],
                                  [ 2,              np.nan ],
                                  [ 3,              'C'    ],
                                  [ 3,              'C'    ],
                                  [ 3,              'D'    ],
                                  [ 3,              'D'    ]])

def mode(df, key_cols, value_col, count_col):
    '''                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              
    Pandas does not provide a `mode` aggregation function                                                                                                                                                                                                                                                                                                            
    for its `GroupBy` objects. This function is meant to fill                                                                                                                                                                                                                                                                                                        
    that gap, though the semantics are not exactly the same.                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

    The input is a DataFrame with the columns `key_cols`                                                                                                                                                                                                                                                                                                             
    that you would like to group on, and the column                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  
    `value_col` for which you would like to obtain the mode.                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

    The output is a DataFrame with a record per group that has at least one mode                                                                                                                                                                                                                                                                                     
    (null values are not counted). The `key_cols` are included as columns, `value_col`                                                                                                                                                                                                                                                                               
    contains a mode (ties are broken arbitrarily and deterministically) for each                                                                                                                                                                                                                                                                                     
    group, and `count_col` indicates how many times each mode appeared in its group.                                                                                                                                                                                                                                                                                 
    '''
    return df.groupby(key_cols + [value_col]).size() \
             .to_frame(count_col).reset_index() \
             .sort_values(count_col, ascending=False) \
             .drop_duplicates(subset=key_cols)

def modes(df, key_cols, value_col, count_col):
    '''                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              
    Pandas does not provide a `mode` aggregation function                                                                                                                                                                                                                                                                                                            
    for its `GroupBy` objects. This function is meant to fill                                                                                                                                                                                                                                                                                                        
    that gap, though the semantics are not exactly the same.                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

    The input is a DataFrame with the columns `key_cols`                                                                                                                                                                                                                                                                                                             
    that you would like to group on, and the column                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  
    `value_col` for which you would like to obtain the modes.                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

    The output is a DataFrame with a record per group that has at least                                                                                                                                                                                                                                                                                              
    one mode (null values are not counted). The `key_cols` are included as                                                                                                                                                                                                                                                                                           
    columns, `value_col` contains lists indicating the modes for each group,                                                                                                                                                                                                                                                                                         
    and `count_col` indicates how many times each mode appeared in its group.                                                                                                                                                                                                                                                                                        
    '''
    return df.groupby(key_cols + [value_col]).size() \
             .to_frame(count_col).reset_index() \
             .groupby(key_cols + [count_col])[value_col].unique() \
             .to_frame().reset_index() \
             .sort_values(count_col, ascending=False) \
             .drop_duplicates(subset=key_cols)

print test_input
print mode(test_input, ['key'], 'value', 'count')
print modes(test_input, ['key'], 'value', 'count')

scale_test_data = [[random.randint(1, 100000),
                    str(random.randint(123456789001, 123456789100))] for i in range(1000000)]
scale_test_input = pd.DataFrame(columns=['key', 'value'],
                                data=scale_test_data)

start = time.time()
mode(scale_test_input, ['key'], 'value', 'count')
print time.time() - start

start = time.time()
modes(scale_test_input, ['key'], 'value', 'count')
print time.time() - start

start = time.time()
scale_test_input.groupby(['key']).agg(lambda x: x.value_counts().index[0])
print time.time() - start

このコードを実行すると、次のように出力されます。

   key value
0    1     A
1    1     B
2    1     B
3    1   NaN
4    2   NaN
5    3     C
6    3     C
7    3     D
8    3     D
   key value  count
1    1     B      2
2    3     C      2
   key  count   value
1    1      2     [B]
2    3      2  [C, D]
0.489614009857
9.19386196136
37.4375009537

お役に立てれば!

12
abw333

正式には、正しい答えは@eumiroソリューションです。 @HYRYソリューションの問題は、[1,2,3,4]のような数字のシーケンスがある場合、ソリューションが間違っていることです。 e。、modeがありません。例:

import pandas as pd
df = pd.DataFrame({'client' : ['A', 'B', 'A', 'B', 'B', 'C', 'A', 'D', 'D', 'E', 'E', 'E','E','E','A'], 'total' : [1, 4, 3, 2, 4, 1, 2, 3, 5, 1, 2, 2, 2, 3, 4], 'bla':[10, 40, 30, 20, 40, 10, 20, 30, 50, 10, 20, 20, 20, 30, 40]})

@HYRYのように計算すると、次のようになります。

df.groupby(['socio']).agg(lambda x: x.value_counts().index[0])

取得するもの:

enter image description here

これは明らかに間違っています([〜#〜] a [〜#〜]の値は1ではなく4)一意の値で処理できないため。

したがって、他の解決策は正しいです。

import scipy.stats
df3.groupby(['client']).agg(lambda x: scipy.stats.mode(x)[0][0])

取得:

enter image description here

3
NunodeSousa

問題 ここ はパフォーマンスです。行が多い場合は問題になります。

あなたの場合は、これを試してください:

import pandas as pd

source = pd.DataFrame({'Country' : ['USA', 'USA', 'Russia','USA'], 
              'City' : ['New-York', 'New-York', 'Sankt-Petersburg', 'New-York'],
              'Short_name' : ['NY','New','Spb','NY']})

source.groupby(['Country','City']).agg(lambda x:x.value_counts().index[0])

source.groupby(['Country','City']).Short_name.value_counts().groupby['Country','City']).first()
0

value_countsscipy.statsに依存しない別の解決方法が必要な場合は、Counterコレクションを使用できます

from collections import Counter
get_most_common = lambda values: max(Counter(values).items(), key = lambda x: x[1])[0]

このように上記の例に適用できます

src = pd.DataFrame({'Country' : ['USA', 'USA', 'Russia','USA'], 
              'City' : ['New-York', 'New-York', 'Sankt-Petersburg', 'New-York'],
              'Short_name' : ['NY','New','Spb','NY']})

src.groupby(['Country','City']).agg(get_most_common)
0
kmader

大規模なデータセットに対する少し不器用だが高速なアプローチには、対象列のカウントの取得、カウントの最高から最低へのソート、および最大ケースのみを保持するためのサブセットの重複排除が含まれます。

import pandas as pd

source = pd.DataFrame({'Country' : ['USA', 'USA', 'Russia','USA'], 
              'City' : ['New-York', 'New-York', 'Sankt-Petersburg', 'New-York'],
              'Short name' : ['NY','New','Spb','NY']})

grouped_df = source.groupby(['Country','City','Short name']
                   )[['Short name']].count().rename(columns={ 
                   'Short name':'count'}).reset_index()
grouped_df = grouped_df.sort_values('count',ascending=False)
grouped_df = grouped_df.drop_duplicates(subset=['Country','City']).drop('count', axis=1)
grouped_df
0
Dimitri

ここでの2つの答えは、次のとおりです。

_df.groupby(cols).agg(lambda x:x.value_counts().index[0])
_

または、できれば

_df.groupby(cols).agg(pd.Series.mode)
_

ただし、以下に示すように、単純なEdgeの場合、これらは両方とも失敗します。

_df = pd.DataFrame({
    'client_id':['A', 'A', 'A', 'A', 'B', 'B', 'B', 'C'],
    'date':['2019-01-01', '2019-01-01', '2019-01-01', '2019-01-01', '2019-01-01', '2019-01-01', '2019-01-01', '2019-01-01'],
    'location':['NY', 'NY', 'LA', 'LA', 'DC', 'DC', 'LA', np.NaN]
})
_

最初:

_df.groupby(['client_id', 'date']).agg(lambda x:x.value_counts().index[0])
_

IndexErrorを生成します(グループCによって返される空のSeriesのため)。二番目:

_df.groupby(['client_id', 'date']).agg(pd.Series.mode)
_

最初のグループは2つのリストを返すため(2つのモードがあるため)、_ValueError: Function does not reduce_を返します。 (文書化されているように ここ 、最初のグループが単一モードを返した場合、これは機能します!)

この場合の2つの可能な解決策は次のとおりです。

_import scipy
x.groupby(['client_id', 'date']).agg(lambda x: scipy.stats.mode(x)[0])
_

そして、コメントでcs95によって私に与えられた解決策 ここ

_def foo(x): 
    m = pd.Series.mode(x); 
    return m.values[0] if not m.empty else np.nan
df.groupby(['client_id', 'date']).agg(foo)
_

ただし、これらはすべて低速であり、大規模なデータセットには適していません。私が最終的に使用したソリューションは、a)これらのケースに対処でき、b)はるかに高速で、abw33の答えを少し修正したものです(より高いはずです):

_def get_mode_per_column(dataframe, group_cols, col):
    return (dataframe.fillna(-1)  # NaN placeholder to keep group 
            .groupby(group_cols + [col])
            .size()
            .to_frame('count')
            .reset_index()
            .sort_values('count', ascending=False)
            .drop_duplicates(subset=group_cols)
            .drop(columns=['count'])
            .sort_values(group_cols)
            .replace(-1, np.NaN))  # restore NaNs

group_cols = ['client_id', 'date']    
non_grp_cols = list(set(df).difference(group_cols))
output_df = get_mode_per_column(df, group_cols, non_grp_cols[0]).set_index(group_cols)
for col in non_grp_cols[1:]:
    output_df[col] = get_mode_per_column(df, group_cols, col)[col]
_

基本的に、このメソッドは一度に1つのcolで機能し、dfを出力します。そのため、集中的なconcatの代わりに、最初をdfとして扱い、出力配列(values.flatten())dfの列として。

0