Python numpy多列分组

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有没有办法在numpy中通过多列进行分组聚合? 我正在尝试使用这个模块:https://github.com/ml31415/numpy-groupies 目标是比pandas更快地进行分组聚合。 例如:
group_idx = np.array([
np.array([4, 3, 3, 4, 4, 1, 1, 1, 7, 8, 7, 4, 3, 3, 1, 1]),
np.array([4, 3, 2, 4, 7, 1, 4, 1, 7, 8, 7, 2, 3, 1, 14 1]),
np.array([1, 2, 3, 4, 5, 1, 1, 2, 3, 4, 5, 4, 2, 3, 1, 1])
]
a = np.array([1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 3, 4, 5, 4, 2, 3, 1, 1])

result = aggregate(group_idx, a, func='sum')

应该像这样:pandas df.groupby(['列1','列2','列3']).sum().reset_index()


group_idx中的数字都是正数吗? - Divakar
是的,group_idx 中只有正值。 - Christian Frei
你是否同意添加对 numba 的依赖? - senderle
当然,我认为这是可能的。 - Christian Frei
你能展示给我们精确的输出格式吗?你是想要带有索引和总和的二维数组输出吗? - Divakar
是的,2D。在pandas中:df.groupby(['column1','column2','column3'])。sum()。reset_index() - Christian Frei
1个回答

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鉴于group_idx具有正值,我们可以使用基于降维的方法。我们假定前三列为分组列,最后一列(第四列)是要求和的数据列。

方法 #1

我们将坚持使用NumPy工具,并将pandas.factorize引入混合使用。

group_idx = df.iloc[:,:3].values
a = df.iloc[:,-1].values

s = group_idx.max(0)+1
lidx = np.ravel_multi_index(group_idx.T,s)

sidx, unq_lidx = pd.factorize(lidx)
pp = np.empty(len(unq_lidx), dtype=int)
pp[sidx] = np.arange(len(sidx))
k1 = group_idx[pp]

a_sums = np.bincount(sidx,a)
out = np.hstack((k1, a_sums.astype(int)[:,None]))

方法 #2

引入Numba和排序-

import numba as nb

@nb.njit
def step_sum(a_s, step_mask, out, group_idx_s):
    N = len(a_s)
    count_iter = 0
    for j in nb.prange(3):
        out[count_iter,j] = group_idx_s[0,j] 
    out[count_iter,3] = a_s[0]
    for i in nb.prange(1,N):
        if step_mask[i-1]:
            out[count_iter,3] += a_s[i]
        else:
            count_iter += 1
            for j in nb.prange(3):
                out[count_iter,j] = group_idx_s[i,j] 
            out[count_iter,3] = a_s[i]
    return out

group_idx = df.iloc[:,:3].values
a = df.iloc[:,-1].values

s = group_idx.max(0)+1
lidx = np.ravel_multi_index(group_idx.T,s)

sidx = lidx.argsort()
lsidx = lidx[sidx]
group_idx_s = group_idx[sidx]
a_s = a[sidx]

step_mask = lsidx[:-1] == lsidx[1:]    
N = len(lsidx)-step_mask.sum()
out = np.zeros((N, 4), dtype=int)
out = step_sum(a_s, step_mask, out, group_idx_s)

比较检查

为进行比较检查,我们可以使用类似以下的代码:

# get pandas o/p and lexsort
p = df.groupby(['agg_a','agg_b','agg_c'])['to_sum'].sum().reset_index().values
p = p[np.lexsort(p[:,:3].T)]

# Output from our approaches here, say `out`. Let's lexsort
out = out[np.lexsort(out[:,:3].T)]

print(np.allclose(out, p))

@ChristianFrei,你能否将np.bincount(sidx,a)修改为np.bincount(sidx,a, minlength=unq_groups.shape[1])并尝试一下? - Divakar
在较大的数据框中,我得到的总和大小与 Pandas groupby 中不同。对于小的数据框是正确的。 - Christian Frei
这是一个数据框:https://raw.githubusercontent.com/gustiii/testdf/main/testdf.csv 如果我按'agg_a','agg_b','agg_c'分组,并按'to_sum'求和。我会得到一些不同的总和。 - Christian Frei
太棒了! - Christian Frei
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在第二种方法的最后一行有一个小问题。你必须从参数中删除"lsidx",因为它不是step_sum函数的一部分。 - Christian Frei
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