
使用 pandas 的 `isin()` 与 `shift()` 组合,配合布尔掩码逻辑运算,可避免显式循环,一次性精准提取目标行(如匹配关键词本身及其下方指定偏移量的行)。
在数据处理中,频繁使用 for 循环遍历 DataFrame 行不仅低效,还违背 Pandas 向量化设计原则。针对“查找特定字符串所在行,并同时获取其下方 N 行”的需求(例如:找 'viper' 所在行、'cobra' 所在行,以及 'cobra' 下方第 2 行),推荐采用基于布尔索引的向量化方案——核心是将“关键词匹配”与“位置偏移”解耦为多个布尔序列,再用逻辑或(np.logical_or.reduce)合并。
以下为完整实现流程:
✅ 步骤一:定义查询规则(字典形式)
键为行偏移量(0 表示原行,2 表示向下偏移 2 行),值为该偏移下需匹配的关键词列表:
query = {
0: ['viper', 'cobra'], # 原行匹配 viper 或 cobra
2: ['cobra'] # 原行匹配 cobra 后,取其下方第 2 行(即索引 +2)
}✅ 步骤二:生成各偏移下的布尔掩码
对每组 (offset, keywords),执行:
- df[0].isin(keywords) → 得到原始匹配布尔序列;
- .shift(offset, fill_value=False) → 将 True 向下平移 offset 行(超出范围补 False);
- 列表推导式生成所有偏移对应的掩码。
import numpy as np
mask_parts = [
df[0].isin(keywords).shift(offset, fill_value=False)
for offset, keywords in query.items()
]✅ 步骤三:合并掩码并索引筛选
使用 np.logical_or.reduce() 对所有掩码做逐元素逻辑或,得到最终布尔索引:
mask = np.logical_or.reduce(mask_parts) result = df[mask].reset_index(drop=True) # 可选:重置索引
✅ 输出结果完全符合预期: | 0 | 1 | |-------|----| | viper | 52 | | cobra | 11 | | e | 10 |
⚠️ 注意事项
- shift() 默认向上移动;向下偏移需传入正数(如 shift(2) 表示原 True 位置下移两行);
- fill_value=False 确保边界外不引入意外 True;
- 若需向上偏移(如 'viper' 的上一行),使用负数:shift(-1);
- 支持任意数量关键词与偏移组合,扩展性强(如增加 {1: ['viper']} 即可同时提取 'viper' 下一行);
- 所有操作均为向量化,性能远优于 iterrows() 或 apply()。
此方法兼顾可读性、可维护性与执行效率,是处理“关键词+相对位置”类筛选任务的标准实践。










