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python - 检查数据框列中的所有值是否相同

coder 2023-08-25 原文

我想快速轻松地检查 counts 的所有列值在数据框中是否相同:

在:

import pandas as pd

d = {'names': ['Jim', 'Ted', 'Mal', 'Ted'], 'counts': [3, 4, 3, 3]}
pd.DataFrame(data=d)

输出:

  names  counts
0   Jim       3
1   Ted       4
2   Mal       3
3   Ted       3

我只想要一个简单的条件，即 如果所有计数 = 相同的值 然后 print('True')。

有没有快速的方法来做到这一点？

最佳答案

一种有效的方法是将第一个值与其余值进行比较，然后使用 all :

def is_unique(s):
    a = s.to_numpy() # s.values (pandas<0.24)
    return (a[0] == a).all()

is_unique(df['counts'])
# False

虽然最直观的想法可能是计算 unique 值的数量并检查是否只有一个，但这对于我们要尝试做的事情来说会产生不必要的高复杂度。 Numpy 的 np.unique 被 pandas 的 nunique 调用，实现了底层数组的排序，其平均复杂度为 O(n·log(n )) 使用 quicksort (默认)。上述方法是O(n)。

当我们将其应用于整个数据帧时，性能差异变得更加明显(见下文)。

对于整个数据框

如果想要在整个数据帧上执行相同的任务，我们可以通过在 all 中设置 axis=0 来扩展上述内容:

def unique_cols(df):
    a = df.to_numpy() # df.values (pandas<0.24)
    return (a[0] == a).all(0)

对于共享示例，我们将得到:

unique_cols(df)
# array([False, False])

下面是上述方法与一些其他方法的比较基准，例如使用 nunique(对于 pd.Series):

s_num = pd.Series(np.random.randint(0, 1_000, 1_100_000))

perfplot.show(
    setup=lambda n: s_num.iloc[:int(n)], 

    kernels=[
        lambda s: s.nunique() == 1,
        lambda s: is_unique(s)
    ],

    labels=['nunique', 'first_vs_rest'],
    n_range=[2**k for k in range(0, 20)],
    xlabel='N'
)

下面是 pd.DataFrame 的时间。让我们也与 numba 方法进行比较，这在这里特别有用，因为我们可以在给定列中看到重复值时立即利用快捷方式(注意:numba 方法仅适用于数字数据):

from numba import njit

@njit
def unique_cols_nb(a):
    n_cols = a.shape[1]
    out = np.zeros(n_cols, dtype=np.int32)
    for i in range(n_cols):
        init = a[0, i]
        for j in a[1:, i]:
            if j != init:
                break
        else:
            out[i] = 1
    return out

如果我们比较这三种方法:

df = pd.DataFrame(np.concatenate([np.random.randint(0, 1_000, (500_000, 200)), 
                                  np.zeros((500_000, 10))], axis=1))

perfplot.show(
    setup=lambda n: df.iloc[:int(n),:], 

    kernels=[
        lambda df: (df.nunique(0) == 1).values,
        lambda df: unique_cols_nb(df.values).astype(bool),
        lambda df: unique_cols(df) 
    ],

    labels=['nunique', 'unique_cols_nb', 'unique_cols'],
    n_range=[2**k for k in range(0, 20)],
    xlabel='N'
)

关于python - 检查数据框列中的所有值是否相同，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/54405704/

python检查codeunique39python-3.xpandasdataframe

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