Словарь словарей с итерациями для панд Dataframe с мультииндексом по индексу итераций - PullRequest
2 голосов
/ 27 июня 2019

Я хочу мультииндексированную панду DataFrame из словаря словарей.Внутренние словари содержат списки / массивы одинаковой длины.

x = {'a': {'x': [0, 1, 2], 'y': [1 ,2 ,3]},
     'b': {'x': [4, 6, 8], 'y': [9, 8, 7]}}
some_function(x)
=>
          x      y  <- first index
      0 1 2  0 1 2  <- second index
    a 0 1 2  1 2 3
    b 4 6 8  9 8 7

Это то, что я уже пробовал, но есть ли более эффективный способ?Как только с пандами?Или есть функция панды, которая может позаботиться об этом?

def dict_of_dicts_of_collections_to_multiindex_df(dict_of_dicts_of_collections):

    x = dict_of_dicts_of_collections

    result = {}

    for outer_key, intermediate_dict in x.items():
        result[outer_key] = {}

        for intermediate_key, collection in intermediate_dict.items():
            try:
                for i, e in enumerate(collection):
                    result[outer_key][(intermediate_key, i)] = e
            except TypeError:
                pass

    return pd.DataFrame(result).T

Ответы [ 2 ]

1 голос
/ 27 июня 2019

Я создал два альтернативных подхода к этой проблеме и рассчитал результаты.Также включен другой ответ, а также оригинальная функция.

from copy import deepcopy
import pandas as pd
from collections import defaultdict
import numpy as np


x = {'a': {'x': [0, 1, 2], 'y': [1 ,2 ,3]},
     'b': {'x': [4, 6, 8], 'y': [9, 8, 7]}}


test = deepcopy(x)
for i in range(1000):
    test.update({f'a_{i}':test['a']})

test2 = {k:{key: val*300 for key, val in v.items()} for k, v in x.items()}
print(len(test2['a']['x']))
for i in range(1000):
    test2.update({f'a_{i}':test2['a']})

def dict_of_dicts_of_collections_to_multiindex_df(dict_of_dicts_of_collections):
    x = dict_of_dicts_of_collections
    result = {}
    for outer_key, intermediate_dict in x.items():
        result[outer_key] = {}
        for intermediate_key, collection in intermediate_dict.items():
            try:
                for i, e in enumerate(collection):
                    result[outer_key][(intermediate_key, i)] = e
            except TypeError:
                pass
    return pd.DataFrame(result).T


def out_from_other_answer(data):
    df = pd.DataFrame(data).T    
    cols = df.columns
    df = pd.concat([df[col].apply(pd.Series) for col in cols], axis=1)
    #tweaked to  avoid hardcoding [0, 1, 2]
    df.columns = pd.MultiIndex.from_product([cols, range(len(df.columns)//len(cols))])
    return df

def out2(dict_of_dicts):
    df = pd.DataFrame(list(dict_of_dicts.values()))
    out_df = pd.concat([pd.DataFrame(df[col].values.tolist())
                        for col in df.columns
                        ],
                        axis=1,
                        keys=df.columns,
                        )
    out_df.index = dict_of_dicts.keys()
    return out_df

def out3(data):
    temp = defaultdict(list)
    for d in list(data.values()):
        for k, v in d.items():
            temp[k].append(v)
    out = pd.concat([pd.DataFrame(v) for v in temp.values()], axis=1, keys=temp.keys())
    out.index = data.keys()
    return out

Давайте посмотрим результаты.С небольшими данными x.

%timeit dict_of_dicts_of_collections_to_multiindex_df(x)
%timeit out_from_other_answer(x)
%timeit out2(x)
%timeit out3(x)
1.63 ms ± 102 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000 loops each)
4.49 ms ± 492 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)
2.44 ms ± 102 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)
1.49 ms ± 98.6 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000 loops each)

С большим количеством строк, но с тем же тестом столбцов.

%timeit dict_of_dicts_of_collections_to_multiindex_df(test)
%timeit out_from_other_answer(test)
%timeit out2(test)
%timeit out3(test)
70.3 ms ± 10.9 ms per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10 loops each)
494 ms ± 40.9 ms per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1 loop each)
4.81 ms ± 185 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)
3.37 ms ± 115 µs per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100 loops each)

С большим количеством строк и столбцов, test2

%timeit dict_of_dicts_of_collections_to_multiindex_df(test2)
%timeit out_from_other_answer(test2)
%timeit out2(test2)
%timeit out3(test2)
1.24 s ± 19.4 ms per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1 loop each)
1.1 s ± 63.1 ms per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1 loop each)
590 ms ± 39.1 ms per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1 loop each)
598 ms ± 44 ms per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1 loop each)

КажетсяНа каждое решение влияют по-разному, в зависимости от того, какой размер данных увеличивается.В целом, кажется, что out3 - лучшая ставка.По сути, лучше изменить структуру входных данных, прежде чем работать с ними.

1 голос
/ 27 июня 2019

Вы хотели поиграть с реверс-инжинирингом? Я имею в виду построение мультииндексного фрейма данных и проверку того, как он выглядит, когда вы print(df.to_dict()) Используя первую часть этого ответа , мы можем получить желаемый результат,

import pandas as pd
data = [[0, 1, 2, 1 ,2 ,3],
        [4, 6, 8, 9, 8, 7]]

df = pd.DataFrame(data)
df.colums =  pd.MultiIndex.from_product([['x','y'], [0,1,2]])
df.index = ['a', 'b']

print(df.to_dict())

{('x', 0): {'a': 0, 'b': 4},
 ('x', 1): {'a': 1, 'b': 6},
 ('x', 2): {'a': 2, 'b': 8},
 ('y', 0): {'a': 1, 'b': 9},
 ('y', 1): {'a': 2, 'b': 8},
 ('y', 2): {'a': 3, 'b': 7}}

Так что, если вы можете иметь данные в виде двух списков, вы можете использовать трюк pd.MultiIndex.from_product.

В противном случае

import pandas as pd
data = {'a': {'x': [0, 1, 2], 'y': [1 ,2 ,3]},
        'b': {'x': [4, 6, 8], 'y': [9, 8, 7]}}

df = pd.DataFrame(data).T

# you obeserve that expand list to columns
df["x"].apply(pd.Series)

# then using this for every column
# and again pd.MultiIndex.from_product
# gives you the desired output
cols = df.columns
df = pd.concat([df[col].apply(pd.Series) for col in cols], axis=1)
df.columns = pd.MultiIndex.from_product([cols, [0,1,2]])

...