Python:在pandas数据帧

时间:2016-04-22 12:54:25

标签: python pandas multiprocessing

我想在大型数据集上使用multiprocessing来查找两个gps点之间的距离。我构建了一个测试集,但是我无法让multiprocessing在这个集合上工作。

import pandas as pd
from geopy.distance import vincenty
from itertools import combinations
import multiprocessing as mp

df = pd.DataFrame({'ser_no': [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0],
                'co_nm': ['aa', 'aa', 'aa', 'bb', 'bb', 'bb', 'bb', 'cc', 'cc', 'cc'],
                'lat': [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10],
                'lon': [21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30]})



def calc_dist(x):
    return pd.DataFrame(
               [ [grp,
                  df.loc[c[0]].ser_no,
                  df.loc[c[1]].ser_no,
                  vincenty(df.loc[c[0], x], 
                           df.loc[c[1], x])
                 ]
                 for grp,lst in df.groupby('co_nm').groups.items()
                 for c in combinations(lst, 2)
               ],
               columns=['co_nm','machineA','machineB','distance'])

if __name__ == '__main__':
    pool = mp.Pool(processes = (mp.cpu_count() - 1))
    pool.map(calc_dist, ['lat','lon'])
    pool.close()
    pool.join()

当发生此错误时,我在Windows7 Professional上使用Python 2.7.11和Ipython 4.1.2与Anaconda 2.5.0 64位。

  

runfile('C:/.../ Desktop / multiprocessing test.py',wdir ='C:/.../ Desktop')   回溯(最近一次调用最后一次):

     

文件“”,第1行,in       runfile('C:/.../ Desktop / multiprocessing test.py',wdir ='C:/.../ Desktop')

     

文件“C:... \ Local \ Continuum \ Anaconda2 \ lib \ site-packages \ spyderlib \ widgets \ externalshell \ sitecustomize.py”,第699行,在runfile中       execfile(filename,namespace)

     

文件“C:... \ Local \ Continuum \ Anaconda2 \ lib \ site-packages \ spyderlib \ widgets \ externalshell \ sitecustomize.py”,第74行,在execfile中       exec(compile(scripttext,filename,'e​​xec'),glob,loc)

     

文件“C:/..../ multiprocessing test.py”,第33行,in       pool.map(calc_dist,['lat','lon'])

     

文件“C:... \ AppData \ Local \ Continuum \ Anaconda2 \ lib \ multiprocessing \ pool.py”,第251行,在地图中       return self.map_async(func,iterable,chunksize).get()

     

文件“C:... \ Local \ Continuum \ Anaconda2 \ lib \ multiprocessing \ pool.py”,第567行,在get中       提升self._value

     

TypeError:无法从1创建Point实例。

def get(self, timeout=None):
    self.wait(timeout)
    if not self._ready:
        raise TimeoutError
    if self._success:
        return self._value
    else:
        raise self._value

3 个答案:

答案 0 :(得分:21)

出了什么问题

您的代码中的这一行:

pool.map(calc_dist, ['lat','lon'])

产生2个进程 - 一个运行calc_dist('lat'),另一个运行calc_dist('lon')。比较doc中的第一个示例。 (基本上,pool.map(f, [1,2,3])使用下面列表中给出的参数调用f三次:f(1)f(2)f(3)。)如果我不是错误的是,您的函数calc_dist只能被称为calc_dist('lat', 'lon')。它不允许并行处理。

<强>解决方案

我相信您希望在进程之间拆分工作,可能会将每个元组(grp, lst)发送到一个单独的进程。以下代码就是这样做的。

首先,让我们准备拆分:

grp_lst_args = list(df.groupby('co_nm').groups.items())

print(grp_lst_args)
[('aa', [0, 1, 2]), ('cc', [7, 8, 9]), ('bb', [3, 4, 5, 6])]

我们将发送这些元组中的每一个(这里,其中有三个)作为单独进程中函数的参数。我们需要重写函数,我们称之为calc_dist2。为方便起见,它的参数是calc_dist2(('aa',[0,1,2]))

中的元组
def calc_dist2(arg):
    grp, lst = arg
    return pd.DataFrame(
               [ [grp,
                  df.loc[c[0]].ser_no,
                  df.loc[c[1]].ser_no,
                  vincenty(df.loc[c[0], ['lat','lon']], 
                           df.loc[c[1], ['lat','lon']])
                 ]
                 for c in combinations(lst, 2)
               ],
               columns=['co_nm','machineA','machineB','distance'])

现在出现了多处理:

pool = mp.Pool(processes = (mp.cpu_count() - 1))
results = pool.map(calc_dist2, grp_lst_args)
pool.close()
pool.join()

results_df = pd.concat(results)

resultscalc_dist2((grp,lst))(grp,lst)的调用grp_lst_args的结果列表(此处为数据框)。 results的元素稍后会连接到一个数据框。

print(results_df)
  co_nm  machineA  machineB          distance
0    aa         1         2  156.876149391 km
1    aa         1         3  313.705445447 km
2    aa         2         3  156.829329105 km
0    cc         8         9  156.060165391 km
1    cc         8         0  311.910998169 km
2    cc         9         0  155.851498134 km
0    bb         4         5  156.665641837 km
1    bb         4         6  313.214333025 km
2    bb         4         7  469.622535339 km
3    bb         5         6  156.548897414 km
4    bb         5         7  312.957597466 km
5    bb         6         7   156.40899677 km

BTW,在Python 3中我们可以使用with构造:

with mp.Pool() as pool:
    results = pool.map(calc_dist2, grp_lst_args)

<强>更新

我只在linux上测试过这段代码。在linux上,只读数据框df可以被子进程访问,而不是复制到它们的内存空间,但我不确定它在Windows上是如何工作的。您可以考虑将df拆分为块(按co_nm分组)并将这些块作为参数发送到其他版本的calc_dist

答案 1 :(得分:5)

我编写了一个包,用于在多核上的 Series、DataFrames 和 GroupByDataFrames 上使用 apply 方法。它使得在 Pandas 中进行多处理变得非常容易。

您可以在 https://github.com/akhtarshahnawaz/multiprocesspandas

查看文档

你也可以直接使用pip安装包

pip install multiprocesspandas

然后进行多处理就像导入包一样简单

from multiprocesspandas import applyparallel

然后使用applyparallel代替apply like

def func(x):
    import pandas as pd
    return pd.Series([x['C'].mean()])

df.groupby(["A","B"]).apply_parallel(func, num_processes=30)

答案 2 :(得分:1)

奇怪。它似乎在python2下工作,但不是python3。

这是打印输出的最小修改版本:

string = "Devicename MA:CA:DD:RE:SS" 

这是python2的输出

import pandas as pd
from geopy.distance import vincenty
from itertools import combinations
import multiprocessing as mp

df = pd.DataFrame({'ser_no': [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0],
                'co_nm': ['aa', 'aa', 'aa', 'bb', 'bb', 'bb', 'bb', 'cc', 'cc', 'cc'],
                'lat': [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10],
                'lon': [21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30]})



def calc_dist(x):
    ret =  pd.DataFrame(
               [ [grp,
                  df.loc[c[0]].ser_no,
                  df.loc[c[1]].ser_no,
                  vincenty(df.loc[c[0], x],
                           df.loc[c[1], x])
                 ]
                 for grp,lst in df.groupby('co_nm').groups.items()
                 for c in combinations(lst, 2)
               ],
               columns=['co_nm','machineA','machineB','distance'])
    print(ret)
    return ret

if __name__ == '__main__':
    pool = mp.Pool(processes = (mp.cpu_count() - 1))
    pool.map(calc_dist, ['lat','lon'])
    pool.close()
    pool.join()

这是来自python3的堆栈跟踪

0     aa         1         2  110.723608682 km
1     aa         1         3  221.460709525 km
2     aa         2         3  110.737100843 km
3     cc         8         9  110.827576495 km
4     cc         8         0  221.671650552 km
   co_nm  machineA  machineB          distance
5     cc         9         0  110.844074057 km
0     aa         1         2  110.575064814 km
1     aa         1         3  221.151481337 km
6     bb         4         5  110.765515243 km
2     aa         2         3  110.576416524 km
7     bb         4         6    221.5459187 km
3     cc         8         9  110.598565514 km
4     cc         8         0  221.203121352 km
8     bb         4         7  332.341640771 km
5     cc         9         0  110.604555838 km
6     bb         4         5   110.58113908 km
9     bb         5         6  110.780403457 km
7     bb         4         6  221.165643396 km
10    bb         5         7  221.576125528 km
8     bb         4         7  331.754177186 km
9     bb         5         6  110.584504316 km
10    bb         5         7  221.173038106 km
11    bb         6         7  110.795722071 km
11    bb         6         7   110.58853379 km

我知道这不是答案,但也许有帮助...