pandas 使用panda GroupBy?获取每组的统计数据(如计数、平均值等)

xdyibdwo  于 2023-01-07  发布在  其他
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我有一个 Dataframe df,我使用了从它到groupby的几列:

df['col1','col2','col3','col4'].groupby(['col1','col2']).mean()

通过上述方式,我几乎得到了我需要的表(数据框)。缺少的是一个包含每组行数的附加列。换句话说,我有平均值,但我也想知道使用了多少数字来获得这些平均值。例如,在第一组中有8个值,在第二组中有10个值,依此类推。
简而言之:如何获得 Dataframe 的分组统计信息?

soat7uwm

soat7uwm1#

快速解答:

获取每组行数的最简单方法是调用.size(),它返回Series

df.groupby(['col1','col2']).size()

通常您希望此结果为DataFrame(而不是Series),因此您可以执行以下操作:

df.groupby(['col1', 'col2']).size().reset_index(name='counts')

如果您想了解如何计算每个组的行数和其他统计信息,请继续阅读下面的内容。

详细示例:

考虑以下示例 Dataframe :

In [2]: df
Out[2]: 
  col1 col2  col3  col4  col5  col6
0    A    B  0.20 -0.61 -0.49  1.49
1    A    B -1.53 -1.01 -0.39  1.82
2    A    B -0.44  0.27  0.72  0.11
3    A    B  0.28 -1.32  0.38  0.18
4    C    D  0.12  0.59  0.81  0.66
5    C    D -0.13 -1.65 -1.64  0.50
6    C    D -1.42 -0.11 -0.18 -0.44
7    E    F -0.00  1.42 -0.26  1.17
8    E    F  0.91 -0.47  1.35 -0.34
9    G    H  1.48 -0.63 -1.14  0.17

首先,让我们使用.size()来获取行计数:

In [3]: df.groupby(['col1', 'col2']).size()
Out[3]: 
col1  col2
A     B       4
C     D       3
E     F       2
G     H       1
dtype: int64

然后我们使用.size().reset_index(name='counts')来获取行计数:

In [4]: df.groupby(['col1', 'col2']).size().reset_index(name='counts')
Out[4]: 
  col1 col2  counts
0    A    B       4
1    C    D       3
2    E    F       2
3    G    H       1

包括结果以获得更多统计信息

当您要计算分组数据的统计信息时,通常如下所示:

In [5]: (df
   ...: .groupby(['col1', 'col2'])
   ...: .agg({
   ...:     'col3': ['mean', 'count'], 
   ...:     'col4': ['median', 'min', 'count']
   ...: }))
Out[5]: 
            col4                  col3      
          median   min count      mean count
col1 col2                                   
A    B    -0.810 -1.32     4 -0.372500     4
C    D    -0.110 -1.65     3 -0.476667     3
E    F     0.475 -0.47     2  0.455000     2
G    H    -0.630 -0.63     1  1.480000     1

上面的结果处理起来有点麻烦,因为嵌套的列标签,也因为行计数是基于每列的。
为了获得对输出的更多控制,我通常将统计信息拆分为单独的聚合,然后使用join将其合并。

In [6]: gb = df.groupby(['col1', 'col2'])
   ...: counts = gb.size().to_frame(name='counts')
   ...: (counts
   ...:  .join(gb.agg({'col3': 'mean'}).rename(columns={'col3': 'col3_mean'}))
   ...:  .join(gb.agg({'col4': 'median'}).rename(columns={'col4': 'col4_median'}))
   ...:  .join(gb.agg({'col4': 'min'}).rename(columns={'col4': 'col4_min'}))
   ...:  .reset_index()
   ...: )
   ...: 
Out[6]: 
  col1 col2  counts  col3_mean  col4_median  col4_min
0    A    B       4  -0.372500       -0.810     -1.32
1    C    D       3  -0.476667       -0.110     -1.65
2    E    F       2   0.455000        0.475     -0.47
3    G    H       1   1.480000       -0.630     -0.63

脚注

用于生成测试数据的代码如下所示:

In [1]: import numpy as np
   ...: import pandas as pd 
   ...: 
   ...: keys = np.array([
   ...:         ['A', 'B'],
   ...:         ['A', 'B'],
   ...:         ['A', 'B'],
   ...:         ['A', 'B'],
   ...:         ['C', 'D'],
   ...:         ['C', 'D'],
   ...:         ['C', 'D'],
   ...:         ['E', 'F'],
   ...:         ['E', 'F'],
   ...:         ['G', 'H'] 
   ...:         ])
   ...: 
   ...: df = pd.DataFrame(
   ...:     np.hstack([keys,np.random.randn(10,4).round(2)]), 
   ...:     columns = ['col1', 'col2', 'col3', 'col4', 'col5', 'col6']
   ...: )
   ...: 
   ...: df[['col3', 'col4', 'col5', 'col6']] = \
   ...:     df[['col3', 'col4', 'col5', 'col6']].astype(float)
   ...:

免责声明:

如果您要聚合的某些列具有空值,那么您确实需要将组行计数视为每列的独立聚合。否则,您可能会被误导,不知道实际上有多少记录用于计算平均值之类的东西,因为panda会在平均值计算中丢弃NaN项,而不告诉您这一点。

ej83mcc0

ej83mcc02#

groupby对象上,agg函数可以获取一个列表来同时应用几个聚合方法,这应该会给予你需要的结果:

df[['col1', 'col2', 'col3', 'col4']].groupby(['col1', 'col2']).agg(['mean', 'count'])
4sup72z8

4sup72z83#

瑞士军刀:GroupBy.describe
按组返回countmeanstd和其他有用的统计信息。

df.groupby(['A', 'B'])['C'].describe()

           count  mean   std   min   25%   50%   75%   max
A   B                                                     
bar one      1.0  0.40   NaN  0.40  0.40  0.40  0.40  0.40
    three    1.0  2.24   NaN  2.24  2.24  2.24  2.24  2.24
    two      1.0 -0.98   NaN -0.98 -0.98 -0.98 -0.98 -0.98
foo one      2.0  1.36  0.58  0.95  1.15  1.36  1.56  1.76
    three    1.0 -0.15   NaN -0.15 -0.15 -0.15 -0.15 -0.15
    two      2.0  1.42  0.63  0.98  1.20  1.42  1.65  1.87

要获得特定的统计信息,只需选择它们,

df.groupby(['A', 'B'])['C'].describe()[['count', 'mean']]

           count      mean
A   B                     
bar one      1.0  0.400157
    three    1.0  2.240893
    two      1.0 -0.977278
foo one      2.0  1.357070
    three    1.0 -0.151357
    two      2.0  1.423148

注意:如果你只需要计算1或2个统计数据,那么使用groupby.agg并只计算那些列可能会更快,否则你会执行浪费的计算。
describe适用于多列(将['C']更改为['C', 'D']-或将其全部删除-看看会发生什么,结果是一个多索引列 Dataframe )。
对于字符串数据,你也会得到不同的统计信息,这里有一个例子

df2 = df.assign(D=list('aaabbccc')).sample(n=100, replace=True)

with pd.option_context('precision', 2):
    display(df2.groupby(['A', 'B'])
               .describe(include='all')
               .dropna(how='all', axis=1))

              C                                                   D                
          count  mean       std   min   25%   50%   75%   max count unique top freq
A   B                                                                              
bar one    14.0  0.40  5.76e-17  0.40  0.40  0.40  0.40  0.40    14      1   a   14
    three  14.0  2.24  4.61e-16  2.24  2.24  2.24  2.24  2.24    14      1   b   14
    two     9.0 -0.98  0.00e+00 -0.98 -0.98 -0.98 -0.98 -0.98     9      1   c    9
foo one    22.0  1.43  4.10e-01  0.95  0.95  1.76  1.76  1.76    22      2   a   13
    three  15.0 -0.15  0.00e+00 -0.15 -0.15 -0.15 -0.15 -0.15    15      1   c   15
    two    26.0  1.49  4.48e-01  0.98  0.98  1.87  1.87  1.87    26      2   b   15

有关详细信息,请参阅documentation

Pandas〉= 1.1:DataFrame.value_counts

如果你只想捕捉每个群体的大小,Pandas1.1版就提供了这个功能,这样可以减少GroupBy,而且速度更快。

df.value_counts(subset=['col1', 'col2'])

最小示例

# Setup
np.random.seed(0)
df = pd.DataFrame({'A' : ['foo', 'bar', 'foo', 'bar',
                          'foo', 'bar', 'foo', 'foo'],
                   'B' : ['one', 'one', 'two', 'three',
                          'two', 'two', 'one', 'three'],
                   'C' : np.random.randn(8),
                   'D' : np.random.randn(8)})

df.value_counts(['A', 'B']) 

A    B    
foo  two      2
     one      2
     three    1
bar  two      1
     three    1
     one      1
dtype: int64

其他统计分析工具

如果您在上面没有找到所需的工具,用户指南提供了支持的统计分析、相关性和回归工具的完整列表。

lhcgjxsq

lhcgjxsq4#

要获取多个统计信息、折叠索引并保留列名:

df = df.groupby(['col1','col2']).agg(['mean', 'count'])
df.columns = [ ' '.join(str(i) for i in col) for col in df.columns]
df.reset_index(inplace=True)
df

生产:

dohp0rv5

dohp0rv55#

使用groupby和count可以很容易地完成,但是,我们应该记住使用reset_index()。

df[['col1','col2','col3','col4']].groupby(['col1','col2']).count().\
reset_index()
qxgroojn

qxgroojn6#

请尝试此代码

new_column=df[['col1', 'col2', 'col3', 'col4']].groupby(['col1', 'col2']).count()
df['count_it']=new_column
df

我认为代码会添加一个名为“count it”的列,其中包含每个组的

okxuctiv

okxuctiv7#

创建一个组对象并调用如下所示的方法:

grp = df.groupby(['col1',  'col2',  'col3']) 

grp.max() 
grp.mean() 
grp.describe()
bkhjykvo

bkhjykvo8#

如果你熟悉tidyverse R包,这里有一个在python中实现的方法:

from datar.all import tibble, rnorm, f, group_by, summarise, mean, n, rep

df = tibble(
  col1=rep(['A', 'B'], 5), 
  col2=rep(['C', 'D'], each=5), 
  col3=rnorm(10), 
  col4=rnorm(10)
)
df >> group_by(f.col1, f.col2) >> summarise(
  count=n(),
  col3_mean=mean(f.col3), 
  col4_mean=mean(f.col4)
)
col1 col2  n  mean_col3  mean_col4
0    A    C  3  -0.516402   0.468454
1    A    D  2  -0.248848   0.979655
2    B    C  2   0.545518  -0.966536
3    B    D  3  -0.349836  -0.915293
[Groups: ['col1'] (n=2)]

我是datar软件包的作者。如果您对使用它有任何疑问,请随时提交问题。

mpbci0fu

mpbci0fu9#

另一种选择:

import pandas as pd
import numpy as np

df = pd.DataFrame({'A' : ['foo', 'bar', 'foo', 'bar',
                          'foo', 'bar', 'foo', 'foo'],
                   'B' : ['one', 'one', 'two', 'three',
                          'two', 'two', 'one', 'three'],
                   'C' : np.random.randn(8),
                   'D' : np.random.randn(8)})
df

    A   B       C           D
0   foo one   0.808197   2.057923
1   bar one   0.330835  -0.815545
2   foo two  -1.664960  -2.372025
3   bar three 0.034224   0.825633
4   foo two   1.131271  -0.984838
5   bar two   2.961694  -1.122788
6   foo one   -0.054695  0.503555
7   foo three 0.018052  -0.746912
pd.crosstab(df.A, df.B).stack().reset_index(name='count')

输出:

A   B     count
0   bar one     1
1   bar three   1
2   bar two     1
3   foo one     2
4   foo three   1
5   foo two     2

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