Pandas GroupBy 与 Lambda 函数：理解非零值计数

本文将详细介绍 Pandas groupby 函数与 lambda 表达式结合使用时，如何正确地对分组数据中的非零值进行计数。我们将通过一个具体的示例，分析 sum() 和 count() 在此场景下的不同表现，并解释其背后的原因。理解这些概念对于进行高效的数据分析至关重要。

问题背景

在使用 Pandas 进行数据分析时，groupby 函数是一个非常强大的工具，它可以将数据按照指定的列进行分组，并对每个分组应用聚合函数。当需要进行一些自定义的聚合操作时，lambda 表达式可以提供很大的灵活性。然而，在某些情况下，lambda 表达式的行为可能与预期不符，导致结果出现偏差。

示例代码与分析

考虑以下 Pandas DataFrame：

import pandas as pd

data = [['a', 3], ['a', 3], ['b', 1], ['a', 0], ['b', 0]]
df = pd.DataFrame(data, columns=['Room', 'Value'])
print(df)

输出结果：

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  Room  Value
0    a      3
1    a      3
2    b      1
3    a      0
4    b      0

我们的目标是按照 Room 列进行分组，并计算每个房间 Value 列的总和，以及 Value 列中非零值的个数。

以下是两种不同的聚合方式：

方式一：使用 count()

sum_df = df.groupby(['Room']).agg(
    sumValue=('Value', 'sum'),
    nonBlankOccasion=('Value', lambda x: (x > 0).count())
).reset_index()
print(sum_df)

输出结果：

  Room  sumValue  nonBlankOccasion
0    a         6                 3
1    b         1                 2

方式二：使用 sum()

sum_df = df.groupby(['Room']).agg(
    sumValue=('Value', 'sum'),
    nonBlankOccasion=('Value', lambda x: (x > 0).sum())
).reset_index()
print(sum_df)

输出结果：

  Room  sumValue  nonBlankOccasion
0    a         6                 2
1    b         1                 1

可以看到，使用 count() 得到的结果是每个房间的记录总数，而不是非零值的个数。而使用 sum() 则得到了正确的结果。

原因分析

关键在于理解 lambda 表达式的参数 x 的类型。在 groupby 的 agg 函数中，lambda 表达式接收的 x 是一个 Pandas Series，包含了每个分组的 Value 列的数据。

x > 0 会返回一个布尔类型的 Series，其中 True 表示对应的值大于 0，False 表示对应的值小于等于 0。

• count() 函数会统计 Series 中元素的个数，也就是分组的记录总数，无论元素是 True 还是 False。
• sum() 函数会将 True 视为 1，False 视为 0，因此会对 Series 中的 True 值进行求和，从而得到非零值的个数。

为了更清晰地理解这一点，可以在 lambda 表达式中打印 x 的类型和值：

sum_df = df.groupby(['Room']).agg(
    nonBlankOccasion=('Value', lambda x: print(type(x > 0)))
).reset_index()

sum_df = df.groupby(['Room']).agg(
    nonBlankOccasion=('Value', lambda x: print(x > 0))
).reset_index()

这将输出 Series 的类型和值，证实了上述分析。

总结与注意事项

在使用 Pandas groupby 函数结合 lambda 表达式进行数据聚合时，需要仔细考虑所使用的聚合函数的行为。当需要统计满足特定条件的记录数量时，应该使用 sum() 函数对布尔类型的 Series 进行求和，而不是使用 count() 函数。

总结：

• lambda x: (x > 0).sum()：正确计算非零值的个数。
• lambda x: (x > 0).count()：错误，计算分组的记录总数。

注意事项：

• 理解 groupby 函数中 lambda 表达式的参数类型。
• 根据聚合目标选择合适的聚合函数。
• 可以通过打印中间结果来调试 lambda 表达式，确保其行为符合预期。

通过本文的分析，相信读者能够更好地理解 Pandas groupby 函数与 lambda 表达式的用法，并避免在实际应用中出现类似的错误。

以上就是Pandas GroupBy 与 Lambda 函数：理解非零值计数的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！