使用NumPy高效地根据坐标选择或排除Pandas DataFrame单元格

import pandas as pd
import numpy as np

df = pd.DataFrame({
 'col1': ['A', 'B', 'C', 'A', 'G'],
 'col2': ['B', 'E', 'F', 'F', 'H'],
 'col3': ['C', 'D', 'E', 'A', 'I']})

coords = [(2, 0), (3, 2)]

print("原始DataFrame:")
print(df)

原始DataFrame:
  col1 col2 col3
0    A    B    C
1    B    E    D
2    C    F    E
3    A    F    A
4    G    H    I

def select_cells_by_coords(df: pd.DataFrame, coords: list, inverted: bool = False) -> pd.DataFrame:
    """
    根据给定的坐标列表选择或排除DataFrame中的单元格。

    Args:
        df (pd.DataFrame): 输入的Pandas DataFrame。
        coords (list): 包含 (行索引, 列索引) 元组的列表。
        inverted (bool): 如果为 True，则清空指定坐标的单元格，保留其他。
                         如果为 False，则只保留指定坐标的单元格，清空其他。

    Returns:
        pd.DataFrame: 处理后的DataFrame。
    """
    # 1. 将DataFrame转换为NumPy数组
    data_np = df.to_numpy()

    # 2. 转换坐标格式以用于NumPy高级索引
    # coords = [(row1, col1), (row2, col2)]
    # 转换为 (array([row1, row2]), array([col1, col2]))
    # 这样可以直接用于data_np[rows_array, cols_array]
    if not coords: # 处理空坐标列表的情况
        if inverted:
            return df.copy() # 如果是排除模式且没有坐标，则返回原始df
        else:
            return pd.DataFrame(np.full(df.shape, ''), columns=df.columns) # 如果是保留模式且没有坐标，则返回全空df

    coords_np = np.array(coords).T
    rows_to_select = coords_np[0]
    cols_to_select = coords_np[1]

    # 初始化结果数组
    out_np = np.array(data_np) # 默认从原始数据开始，用于inverted=True情况

    if inverted:
        # 模式1: 清空指定坐标的单元格，保留其他
        # 直接在 out_np 上修改
        out_np[rows_to_select, cols_to_select] = ''
    else:
        # 模式2: 只保留指定坐标的单元格，清空其他
        # 创建一个与原始DataFrame形状相同的空字符串数组
        out_np = np.full(data_np.shape, '', dtype=object)
        # 将指定坐标的值从原始数据复制过来
        out_np[rows_to_select, cols_to_select] = data_np[rows_to_select, cols_to_select]

    # 3. 将结果NumPy数组转换回Pandas DataFrame
    return pd.DataFrame(out_np, columns=df.columns)

print("\n--- 仅保留指定单元格 (inverted=False) ---")
result_keep_selected = select_cells_by_coords(df, coords, inverted=False)
print(result_keep_selected)

--- 仅保留指定单元格 (inverted=False) ---
  col1 col2 col3
0             
1             
2    C        
3              A
4             

print("\n--- 清空指定单元格 (inverted=True) ---")
result_clear_selected = select_cells_by_coords(df, coords, inverted=True)
print(result_clear_selected)

--- 清空指定单元格 (inverted=True) ---
  col1 col2 col3
0    A    B    C
1    B    E    D
2         F    E
3    A    F    
4    G    H    I