如何处理pandas数据帧中某个长度序列中的缺失值?

时间:2018-04-27 13:00:23

标签: python pandas missing-data

本质:

如果某列包含的序列超过,比方说5个缺失值,我想从该数据帧中删除相应的索引。所以在如下的数据框中......

                A       B
2017-01-01 -0.0053 -0.0062
2017-01-02     NaN  0.0016
2017-01-03     NaN  0.0043
2017-01-04     NaN -0.0077
2017-01-05     NaN -0.0070
2017-01-06     NaN  0.0058
2017-01-07  0.0024 -0.0074
2017-01-08  0.0018  0.0086
2017-01-09  0.0020  0.0012
2017-01-10 -0.0031 -0.0020
2017-01-11  0.0027     NaN
2017-01-12 -0.0050     NaN
2017-01-13 -0.0063     NaN
2017-01-14  0.0066  0.0095
2017-01-15  0.0039  0.0028

...我想将索引2017-01-02移到2017-01-06,以便所需的输出如下所示:

                 A       B
2017-01-01 -0.0053 -0.0062
2017-01-07  0.0024 -0.0074
2017-01-08  0.0018  0.0086
2017-01-09  0.0020  0.0012
2017-01-10 -0.0031 -0.0020
2017-01-11  0.0027     NaN
2017-01-12 -0.0050     NaN
2017-01-13 -0.0063     NaN
2017-01-14  0.0066  0.0095
2017-01-15  0.0039  0.0028

我怎样才能有效地做到这一点?

详细信息:

这是重现数据框的代码段:

# imports
import pandas as pd
import numpy as np
np.random.seed(1234)

# Reproducible data sample
def df_sample(rows, names):
    ''' Function to create data sample with random returns

    Parameters
    ==========
    rows : number of rows in the dataframe
    names: list of names to represent assets

    Example
    =======

    >>> returns(rows = 2, names = ['A', 'B'])

                  A       B
    2017-01-01  0.0027  0.0075
    2017-01-02 -0.0050 -0.0024
    '''
    listVars= names
    rng = pd.date_range('1/1/2017', periods=rows, freq='D')
    df_temp = pd.DataFrame(np.random.randint(-100,100,size=(rows, len(listVars))), columns=listVars) 
    df_temp = df_temp.set_index(rng)
    df_temp = df_temp / 10000

    return df_temp

df = df_sample(15,list('AB'))

我意识到的并发症

如果数据框的重叠索引包含多个列的缺失值,请执行以下操作:

                 A       B
2017-01-01 -0.0053 -0.0062
2017-01-02     NaN  0.0016
2017-01-03     NaN  0.0043
2017-01-04     NaN     NaN
2017-01-05     NaN     NaN
2017-01-06     NaN     NaN
2017-01-07  0.0024     NaN
2017-01-08  0.0018     NaN
2017-01-09  0.0020  0.0012
2017-01-10  NaN    -0.0020

...那么我想任何使用apply逐列的解决方案都会呈现像这样的临时数据帧......

                 A       B
2017-01-01 -0.0053 -0.0062
2017-01-07  0.0024     NaN
2017-01-08  0.0018     NaN
2017-01-09  0.0020  0.0012
2017-01-10  NaN    -0.0020

...然后可能忽略从column B2017-01-04的{​​{1}}原始缺失索引。这可能只是人们必须接受的东西。但理想情况下,解决方案应该认识到这些索引最初代表5个后续缺失值,并删除这些索引,以便生成的数据框如下所示:

2017-01-08

(但那里的最后一个NaN怎么样?那个我只是 A B 2017-01-01 -0.0053 -0.0062 2017-01-09 0.0020 0.0012 2017-01-10 NaN -0.0020 。但是对每个缺失的值做同样的事情会把事情带到远处。)

所以我猜这可能是一个比我最初怀疑的更复杂的问题(也许这就是函数fill forward没有特定参数的原因)。

我尝试了什么:

1。 pandas.DataFrame.dropna

我认为参数pandas.DataFrame.dropna是使用pandas.DataFrame.dropna的一种方式,但根据文档,该参数设置了现有的阈值,而不是缺失值:

  

thresh:int,默认无

     

int value:要求许多非NA值

2。按列定义和查找纳米柱的图案

以下是基于建议答案here的可能解决方案。但是,它确实要求您定义您正在查找序列中的5个且仅缺少5个变量。为了完成解决方案,我还必须找到所有列表中的索引联合,这些列表表示所有列的缺失序列的索引,然后将数据帧的子集编入其中。

感谢您提出任何其他建议!

这是一个简单的复制粘贴的全部内容:

thresh

输出(逐列纳米序列的索引):

import pandas as pd
import numpy as np


np.random.seed(1234)

# Reproducible data sample
def df_sample(rows, names):
    ''' Function to create data sample with random returns

    Parameters
    ==========
    rows : number of rows in the dataframe
    names: list of names to represent assets

    Example
    =======

    >>> returns(rows = 2, names = ['A', 'B'])

                  A       B
    2017-01-01  0.0027  0.0075
    2017-01-02 -0.0050 -0.0024
    '''
    listVars= names
    rng = pd.date_range('1/1/2017', periods=rows, freq='D')
    df_temp = pd.DataFrame(np.random.randint(-100,100,size=(rows, len(listVars))), columns=listVars) 
    df_temp = df_temp.set_index(rng)
    df_temp = df_temp / 10000

    return df_temp

df = df_sample(15,list('AB'))

df['A'][1:6] = np.nan
df['B'][3:8] = np.nan
dfi = df

# convert to boolean values
df = dfi
df = df.isnull()

# specify pattern
pattern = [True,True, True, True, True]

# prepare for a for loop
idx = []

# loop through all columns and identify sequence of missing values
for col in df:
    df_temp = df[col].to_frame()

    matched = df_temp.rolling(len(pattern)).apply(lambda x: all(np.equal(x, pattern)))
    matched = matched.sum(axis = 1).astype(bool)
    idx_matched = np.where(matched)[0]
    subset = [range(match-len(pattern)+1, match+1) for match in idx_matched]

    result = pd.concat([df.iloc[subs,:] for subs in subset], axis = 0).index
    idx.append(result)
print(idx)

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

这应该为你解决。它不会删除行直到结束,因此它将在第二个场景中正确地解析多个列。我已经使用了并发症部分的df来输出以下代码。

说明:

  • 我们创建了另一个df,其中NaN值被赋值为零,每个有限值都被赋值为1(如果您的初始df值为零,则需要先将它们映射到此虚拟df2中的任何其他数字,然后是.fillna(0).astype('bool')

  • 按每列累积总和进行分组,可以查找连续NaN个值超过5个的位置。与原始df的比较确保我们不会捕获第一个非空值。

  • 对于应该删除的任何行,最后会创建掩码,因此您可以针对多个NaN值重叠的列正确解析它。

以下是代码:

import pandas as pd
import numpy as np

## If the initial df contains values of 0 do this instead of the first line below
#df2 = df.copy()
#df2[df2==0] = 0.01
#df2 = df2.fillna(0).astype('bool').cumsum()

# Min number of consecutive NaN values to begin dropping
n_cons = 5

df2 = df.fillna(0).astype('bool').cumsum()
for col in df2.columns:
    df2[col] = df2.groupby(col)[col].transform(lambda x: np.size(x) > n_cons)
    df2[col] = df2[col] & df[col].isnull()

mask = df2.any(axis=1)

df[~mask]
#                 A       B
#2017-01-01 -0.0053 -0.0062
#2017-01-09  0.0020  0.0012
#2017-01-10     NaN -0.0020