使用MultiIndex进行过滤

时间:2018-03-12 14:26:32

标签: python pandas filtering multi-index

我有一个像这样的Pandas DataFrame:

import numpy as np
import pandas as pd

np.random.seed(1234)
midx = pd.MultiIndex.from_product([['a', 'b', 'c'], pd.date_range('20130101', periods=6)], names=['letter', 'date'])
df = pd.DataFrame(np.random.randn(len(midx), 1), index=midx)

该数据框如下所示:

                        0
letter      date    
  a     2013-01-01  0.471435
        2013-01-02  -1.190976
        2013-01-03  1.432707
        2013-01-04  -0.312652
        2013-01-05  -0.720589
        2013-01-06  0.887163
  b     2013-01-01  0.859588
        2013-01-02  -0.636524
        2013-01-03  0.015696
        2013-01-04  -2.242685
        2013-01-05  1.150036
        2013-01-06  0.991946
  c     2013-01-01  0.953324
        2013-01-02  -2.021255
        2013-01-03  -0.334077
        2013-01-04  0.002118
        2013-01-05  0.405453
        2013-01-06  0.289092

我想要做的是根据日期上的条件保留所有行,这取决于字母。例如,

  • 来信a ,我想保留所有行,使日期介于“20130102”和“20130105”之间(包括在内)
  • 字母b ,我希望保留所有行 date ==“20130103”
  • 对于字母c ,我想保留所有行,使日期介于“20130103”和“20130105”之间(包括在内)

例如,所有这些信息都可以存储在字典中。

dictionary = {"a": slice("20130102", "20130105"),
              "b": "20130103",
              "c": slice("20130103", "20130105")}

有一种简单的方法可以用熊猫来计算吗?我没有找到任何有关此类过滤的信息。

4 个答案:

答案 0 :(得分:5)

您可以使用query,它是专为此类选择标准而设计的。

如果您稍微修改dictionary,可以借助列表理解生成所需的查询:

In : dictionary
Out:
{'a': ('20130102', '20130105'),
 'b': ('20130103', '20130103'),
 'c': ('20130103', '20130105')}

In : df.query(
          ' or '.join("('{}' <= date <= '{}' and letter == '{}')".format(*(v + (k,))) 
          for k, v in dictionary.items())
         )
Out:
                          0
letter date
a      2013-01-02 -1.190976
       2013-01-03  1.432707
       2013-01-04 -0.312652
       2013-01-05 -0.720589
b      2013-01-03  0.015696
c      2013-01-03 -0.334077
       2013-01-04  0.002118
       2013-01-05  0.405453

有关查询语句实际执行操作的更多信息,请参阅列表解析的详细信息:

In : (' or '.join("('{}' <= date <= '{}' and letter == '{}')".format(*(v + (k,)))
          for k, v in dictionary.items()))
Out: "('20130102' <= date <= '20130105' and letter == 'a') or 
          ('20130103' <= date <= '20130105' and letter == 'c') or
          ('20130103' <= date <= '20130103' and letter == 'b')"

答案 1 :(得分:2)

这是关于此的一种愚蠢的方式,但你可以使用

这一事实
  

传递标签或元组列表的工作方式类似于重新索引[source]

并利用pd.Index.slice_indexer(start, stop),它允许您在指定日期之间过滤每个索引。

>>> dictionary = {"a": ("20130102", "20130105"),
...               "b": "20130103",
...               "c": ("20130103", "20130105")}
... 
... 
... def get_idx_pairs():
...     for lvl0, lvl1 in df.index.groupby(df.index.get_level_values(0)).items():
...         dates = lvl1.levels[1]
...         dt = dictionary[lvl0]
...         if isinstance(dt, (tuple, list)):
...             slices = dates[dates.slice_indexer(dt[0], dt[1])]
...             for s in slices:
...                 yield (lvl0, s)
...         else:
...             yield (lvl0, dt)
... 
... 
... df.loc[list(get_idx_pairs())]
... 
                        0
letter date              
a      2013-01-02 -1.1910
       2013-01-03  1.4327
       2013-01-04 -0.3127
       2013-01-05 -0.7206
b      2013-01-03  0.0157
c      2013-01-03 -0.3341
       2013-01-04  0.0021
       2013-01-05  0.4055

对于每个&#34;较小的&#34;在date中的DatetimeIndex,您将其约束到指定的切片,然后构造明确索引的(letter, date)元组。

或者,如果您可以将日期指定为元组(对于单个日期,只需重复),您可以稍微压缩辅助函数:

>>> dates = (("20130102", "20130105"),
...          ("20130103", "20130103"),
...          ("20130103", "20130105"))
... 
... def get_idx_pairs(df, dates):
...     letters = df.index.get_level_values(0)
...     for (k, v), (start, stop) in zip(df.index.groupby(letters).items(), dates):
...         dates = v.levels[1]
...         sliced = dates[dates.slice_indexer(start, stop)]
...         for s in sliced:
...             yield k, s
... 
... df.loc[list(get_idx_pairs(df, dates))]
... 
                        0
letter date              
a      2013-01-02 -1.1910
       2013-01-03  1.4327
       2013-01-04 -0.3127
       2013-01-05 -0.7206
b      2013-01-03  0.0157
c      2013-01-03 -0.3341
       2013-01-04  0.0021
       2013-01-05  0.4055

答案 2 :(得分:1)

通过对原始字典的小改动,我们可以更简洁地做到这一点。我们可以在列表推导中使用pd.IndexSlice,然后使用pd.concat

# add `-` to separate dates
dictionary = {"a": slice("2013-01-02", "2013-01-05"),
              "b": "2013-01-03",
              "c": slice("2013-01-03", "2013-01-05")}

dictionary = OrderedDict(sorted(dictionary.items()))

idx_slices = [pd.IndexSlice[k, v] for k, v in dictionary.items()]

pd.concat([df.loc[idx, :] for idx in idx_slices])

Out[1]:
                     0
letter  date    
a       2013-01-02   -1.190976
        2013-01-03   1.432707
        2013-01-04   -0.312652
        2013-01-05   -0.720589
c       2013-01-03   -0.334077
        2013-01-04   0.002118
        2013-01-05   0.405453
b       2013-01-03   0.015696

如果您希望自动添加-,可以使用datetime,如下所示,

dt.datetime.strptime('20170121', '%Y%m%d').strftime('%Y-%m-%d')

答案 3 :(得分:1)

最简单的方法是将函数应用于pandas DataFrameGroupBy对象,这是一个例子:

dictionary = {"a": slice("20130102", "20130105"),
              "b": slice("20130103", "20130103"),
              "c": slice("20130103", "20130105")}

def date_condition(group, dictionary):
    return group.xs(group.name).loc[dictionary[group.name]]

df.groupby(level=0).apply(date_condition, dictionary)

Output[0]:
                          0
letter date                
a      2013-01-02 -1.190976
       2013-01-03  1.432707
       2013-01-04 -0.312652
       2013-01-05 -0.720589
b      2013-01-03  0.015696
c      2013-01-03 -0.334077
       2013-01-04  0.002118
       2013-01-05  0.405453

注意&#34; b&#34;重复日期以强制.loc返回DataFrame而不是系列