按组计算连续重复项

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我有一个数据集,其中包含id列、日期列和数值列。我想要计算在连续日期范围内,id的连续出现/重复值的次数。

我的问题与Count consecutive duplicate values by group非常相似,但是用Python实现。 此外,这个问题与How to find duplicates in pandas dataframe不同,因为我需要基于两个列进行计数,其中一个列不相同——它是日期(如果日期连续,我想计算它)。

下面是一个样本数据集:

ID      tDate            value
79  2019-06-21 00:00:00  397
79  2019-07-13 00:00:00  404
79  2019-07-18 00:00:00  405
79  2019-07-19 00:00:00  406
79  2019-08-02 00:00:00  410
79  2019-08-09 00:00:00  413

我希望最终的数据集能够是:

ID      tDate            val  consec_count
79  2019-06-21 00:00:00  397  0
79  2019-07-13 00:00:00  404  0
79  2019-07-18 00:00:00  405  1
79  2019-07-19 00:00:00  406  2
79  2019-08-02 00:00:00  410  0
79  2019-08-09 00:00:00  413  0

我将“单个记录”标记为0而不是1,因为我需要区分它们。 我将与单个记录不同地处理“重复记录”的批处理。
谢谢!
2个回答

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示例:

df = pd.DataFrame({'ID': [79, 79, 79, 79, 79, 79, 80, 80, 80, 80, 80, 80, 80], 
                   'tDate': [pd.Timestamp('2019-07-12 00:00:00'),
                             pd.Timestamp('2019-07-13 00:00:00'),
                             pd.Timestamp('2019-07-18 00:00:00'),
                             pd.Timestamp('2019-07-19 00:00:00'),
                             pd.Timestamp('2019-07-20 00:00:00'),
                             pd.Timestamp('2019-08-03 00:00:00'), 
                             pd.Timestamp('2019-06-21 00:00:00'), 
                             pd.Timestamp('2019-06-22 00:00:00'), 
                             pd.Timestamp('2019-07-18 00:00:00'), 
                             pd.Timestamp('2019-07-19 00:00:00'), 
                             pd.Timestamp('2019-07-26 00:00:00'), 
                             pd.Timestamp('2019-08-02 00:00:00'), 
                             pd.Timestamp('2019-08-03 00:00:00')],
                   'value':[397, 404, 405, 406, 408, 413, 397, 404, 405, 406, 408, 410, 413]})

print (df)
    ID      tDate  value
0   79 2019-07-12    397
1   79 2019-07-13    404
2   79 2019-07-18    405
3   79 2019-07-19    406
4   79 2019-07-20    408
5   79 2019-08-03    413
6   80 2019-06-21    397
7   80 2019-06-22    404
8   80 2019-07-18    405
9   80 2019-07-19    406
10  80 2019-07-26    408
11  80 2019-08-02    410
12  80 2019-08-03    413

解决方案:
a = df.groupby('ID')['tDate'].diff().eq(pd.Timedelta(1, unit='d'))
s = (~a).cumsum()
df['consec_count']=np.where(a.groupby(s).transform('any'), df.groupby(s).cumcount(1).add(1),0)

print (df)
    ID      tDate  value  consec_count
0   79 2019-07-12    397             1
1   79 2019-07-13    404             2
2   79 2019-07-18    405             1
3   79 2019-07-19    406             2
4   79 2019-07-20    408             3
5   79 2019-08-03    413             0
6   80 2019-06-21    397             1
7   80 2019-06-22    404             2
8   80 2019-07-18    405             1
9   80 2019-07-19    406             2
10  80 2019-07-26    408             0
11  80 2019-08-02    410             1
12  80 2019-08-03    413             2

解释:

首先使用DataFrameGroupBy.diff创建每个组之间的差异比较掩码,时间间隔为一天:

print (df.assign(diff= df.groupby('ID')['tDate'].diff(),
                 a = df.groupby('ID')['tDate'].diff().eq(pd.Timedelta(1, unit='d'))))
    ID      tDate  value    diff      a
0   79 2019-07-12    397     NaT  False
1   79 2019-07-13    404  1 days   True
2   79 2019-07-18    405  5 days  False
3   79 2019-07-19    406  1 days   True
4   79 2019-07-20    408  1 days   True
5   79 2019-08-03    413 14 days  False
6   80 2019-06-21    397     NaT  False
7   80 2019-06-22    404  1 days   True
8   80 2019-07-18    405 26 days  False
9   80 2019-07-19    406  1 days   True
10  80 2019-07-26    408  7 days  False
11  80 2019-08-02    410  7 days  False
12  80 2019-08-03    413  1 days   True

通过Series.cumsum和反转条件~创建独特的组:
print (df.assign(diff= df.groupby('ID')['tDate'].diff(),
                 a = df.groupby('ID')['tDate'].diff().eq(pd.Timedelta(1, unit='d')),
                 a_neg = ~a,
                 s = (~a).cumsum()))

    ID      tDate  value    diff      a  a_neg  s
0   79 2019-07-12    397     NaT  False   True  1
1   79 2019-07-13    404  1 days   True  False  1
2   79 2019-07-18    405  5 days  False   True  2
3   79 2019-07-19    406  1 days   True  False  2
4   79 2019-07-20    408  1 days   True  False  2
5   79 2019-08-03    413 14 days  False   True  3
6   80 2019-06-21    397     NaT  False   True  4
7   80 2019-06-22    404  1 days   True  False  4
8   80 2019-07-18    405 26 days  False   True  5
9   80 2019-07-19    406  1 days   True  False  5
10  80 2019-07-26    408  7 days  False   True  6
11  80 2019-08-02    410  7 days  False   True  7
12  80 2019-08-03    413  1 days   True  False  7

通过 GroupBy.transformDataFrameGroupBy.any 创建掩码,以测试每个组是否至少包含一个 True - 然后将该组的所有值设置为 True

print (df.assign(diff= df.groupby('ID')['tDate'].diff(),
                 a = df.groupby('ID')['tDate'].diff().eq(pd.Timedelta(1, unit='d')),
                 a_neg = ~a,
                 s = (~a).cumsum(),
                 mask = a.groupby(s).transform('any')))

    ID      tDate  value  consec_count    diff      a  a_neg  s   mask
0   79 2019-07-12    397             1     NaT  False   True  1   True
1   79 2019-07-13    404             2  1 days   True  False  1   True
2   79 2019-07-18    405             1  5 days  False   True  2   True
3   79 2019-07-19    406             2  1 days   True  False  2   True
4   79 2019-07-20    408             3  1 days   True  False  2   True
5   79 2019-08-03    413             0 14 days  False   True  3  False
6   80 2019-06-21    397             1     NaT  False   True  4   True
7   80 2019-06-22    404             2  1 days   True  False  4   True
8   80 2019-07-18    405             1 26 days  False   True  5   True
9   80 2019-07-19    406             2  1 days   True  False  5   True
10  80 2019-07-26    408             0  7 days  False   True  6  False
11  80 2019-08-02    410             1  7 days  False   True  7   True
12  80 2019-08-03    413             2  1 days   True  False  7   True

按组 s 创建计数器,使用 GroupBy.cumcount
print (df.assign(diff= df.groupby('ID')['tDate'].diff(),
                 a = df.groupby('ID')['tDate'].diff().eq(pd.Timedelta(1, unit='d')),
                 a_neg = ~a,
                 s = (~a).cumsum(),
                 mask = a.groupby(s).transform('any'),
                 c = df.groupby(s).cumcount(1).add(1)))

    ID      tDate  value  consec_count    diff      a  a_neg  s   mask  c
0   79 2019-07-12    397             1     NaT  False   True  1   True  1
1   79 2019-07-13    404             2  1 days   True  False  1   True  2
2   79 2019-07-18    405             1  5 days  False   True  2   True  1
3   79 2019-07-19    406             2  1 days   True  False  2   True  2
4   79 2019-07-20    408             3  1 days   True  False  2   True  3
5   79 2019-08-03    413             0 14 days  False   True  3  False  1
6   80 2019-06-21    397             1     NaT  False   True  4   True  1
7   80 2019-06-22    404             2  1 days   True  False  4   True  2
8   80 2019-07-18    405             1 26 days  False   True  5   True  1
9   80 2019-07-19    406             2  1 days   True  False  5   True  2
10  80 2019-07-26    408             0  7 days  False   True  6  False  1
11  80 2019-08-02    410             1  7 days  False   True  7   True  1
12  80 2019-08-03    413             2  1 days   True  False  7   True  2

最后使用掩码 mask,通过 numpy.where 添加0

print (df.assign(diff= df.groupby('ID')['tDate'].diff(),
                 a = df.groupby('ID')['tDate'].diff().eq(pd.Timedelta(1, unit='d')),
                 a_neg = ~a,
                 s = (~a).cumsum(),
                 mask = a.groupby(s).transform('any'),
                 c = df.groupby(s).cumcount(1).add(1),
                 out =  np.where(mask, df.groupby(s).cumcount(1).add(1), 0)))

    ID      tDate  value  consec_count    diff      a  a_neg  s   mask  c  out
0   79 2019-07-12    397             1     NaT  False   True  1   True  1    1
1   79 2019-07-13    404             2  1 days   True  False  1   True  2    2
2   79 2019-07-18    405             1  5 days  False   True  2   True  1    1
3   79 2019-07-19    406             2  1 days   True  False  2   True  2    2
4   79 2019-07-20    408             3  1 days   True  False  2   True  3    3
5   79 2019-08-03    413             0 14 days  False   True  3  False  1    0
6   80 2019-06-21    397             1     NaT  False   True  4   True  1    1
7   80 2019-06-22    404             2  1 days   True  False  4   True  2    2
8   80 2019-07-18    405             1 26 days  False   True  5   True  1    1
9   80 2019-07-19    406             2  1 days   True  False  5   True  2    2
10  80 2019-07-26    408             0  7 days  False   True  6  False  1    0
11  80 2019-08-02    410             1  7 days  False   True  7   True  1    1
12  80 2019-08-03    413             2  1 days   True  False  7   True  2    2

非常感谢!这解决了问题!您可以详细解释一下解决方案吗?我不是很明白... - sa_zy
@sa_zy - 第一个解决方案? - jezrael
1
第二种解决方案。我不明白groupby((a).cumsum()),尤其是在选择了df[a]之后,为什么a还在那里? - sa_zy
1
@sa_zy - 在答案中添加了解释。 - jezrael
你的实现似乎存在一个错误,而在Andy L.的解决方案中并没有出现。我认为for date-diff -1中的or条件是多余的。 - sa_zy
@sa_zy - 经过再次测试,发现我的解决方案不正确,另一个答案也返回了错误的输出。因此,解决方案已更改,请检查一下。 - jezrael

1
你也可以尝试在 ID 的分组上创建掩码,并使用 shift(-1) 进行 or 操作,以标记所有连续的行为 True 并将其赋值给掩码 s1。最后,在 s1s1.groupby.cumsum 上使用 np.where
s = df.groupby('ID').tDate.diff().eq(pd.Timedelta(days=1))
s1 = s | s.shift(-1, fill_value=False)
df['consec_count'] = np.where(s1, s1.groupby(df.ID).cumsum(), 0)

Out[185]:
   ID      tDate  value  consec_count
0  79 2019-06-21    397             0
1  79 2019-07-13    404             0
2  79 2019-07-18    405             1
3  79 2019-07-19    406             2
4  79 2019-08-02    410             0
5  79 2019-08-09    413             0

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