python – 将函数应用于pandas中的列集,以列方式“循环”整个数据框

2023年4月8日 183次阅读

这是一个测试示例,以显示我想要实现的目标.这是一个玩具数据框：

df = pd.DataFrame(np.random.randn(10,7),index=range(1,11),columns=headers)

这使

    Time       A_x       A_y       A_z       B_x       B_y       B_z
1  -0.075509 -0.123527 -0.547239 -0.453707 -0.969796  0.248761  1.369613
2  -0.206369 -0.112098 -1.122609  0.218538 -0.878985  0.566872 -1.048862
3  -0.194552  0.818276 -1.563931  0.097377  1.641384 -0.766217 -1.482096
4   0.502731  0.766515 -0.650482 -0.087203 -0.089075  0.443969  0.354747
5   1.411380 -2.419204 -0.882383  0.005204 -0.204358 -0.999242 -0.395236
6   1.036695  1.115630  0.081825 -1.038442  0.515798 -0.060016  2.669702
7   0.392943  0.226386  0.039879  0.732611 -0.073447  1.164285  1.034357
8  -1.253264  0.389148  0.158289  0.440282 -1.195860  0.872064  0.906377
9  -0.133580 -0.308314 -0.839347 -0.517989  0.652120  0.477232 -0.391767
10  0.623841  0.473552  0.059428  0.726088 -0.593291 -3.186297 -0.846863

我想要做的只是在这种情况下,为每个索引计算每个标题(A和B)的向量长度,并除以时间列.因此,该函数需要是np.sqrt(A_x ^ 2 A_y ^ 2 A_z ^ 2),当然对于B也是如此.即我希望计算每一行的速度,但三列有助于一个速度结果.

我已经尝试使用df.groupby和df.filter来循环遍历列,但我无法让它工作,因为我完全不确定如何将相同的函数有效地应用于数据框的块,所有这些都在一个去(显然一个是避免在行上循环).我试过了

df = df.apply(lambda x: np.sqrt(x.dot(x)), axis=1)

这当然有效,但是只有当输入数据框具有正确的列数(3)时,如果更长,那么在整个行上计算点积,而不是在我想要的三列的块中(因为这是转弯对应于标签坐标,这是三维的).

所以这就是我最终试图用上面的例子得到的(下面的数组只是填充了随机数,而不是我想要计算的实际速度 – 只是为了显示我想要实现的形状)：

     Velocity_A  Velocity_B
1    -0.975633   -2.669544
2     0.766405   -0.264904
3     0.425481   -0.429894
4    -0.437316    0.954006
5     1.073352   -1.475964
6    -0.647534    0.937035
7     0.082517    0.438112
8    -0.387111   -1.417930
9    -0.111011    1.068530
10    0.451979   -0.053333

我的实际数据是50,000 x 36(因此有12个带有x,y,z坐标的标签),我想一次性计算速度以避免迭代(如果可能的话).还有一个相同长度的时间列(50,000×1).

你怎么做到这一点？

谢谢,阿斯特丽德

最佳答案 一个可能的开始.

过滤掉与特定向量对应的列名.例如

In [20]: filter(lambda x: x.startswith("A_"),df.columns)
Out[20]: ['A_x', 'A_y', 'A_z']

从DataFrame中选择这些列

In [22]: df[filter(lambda x: x.startswith("A_"),df.columns)]
Out[22]: 
         A_x       A_y       A_z
1  -0.123527 -0.547239 -0.453707
2  -0.112098 -1.122609  0.218538
3   0.818276 -1.563931  0.097377
4   0.766515 -0.650482 -0.087203
5  -2.419204 -0.882383  0.005204
6   1.115630  0.081825 -1.038442
7   0.226386  0.039879  0.732611
8   0.389148  0.158289  0.440282
9  -0.308314 -0.839347 -0.517989
10  0.473552  0.059428  0.726088

因此,使用此技术,您可以获得3列的块.例如.

column_initials = ["A","B"]
for column_initial in column_initials:
    df["Velocity_"+column_initial]=df[filter(lambda x: x.startswith(column_initial+"_"),df.columns)].apply(lambda x: np.sqrt(x.dot(x)), axis=1)/df.Time


In [32]: df[['Velocity_A','Velocity_B']]
Out[32]: 
    Velocity_A  Velocity_B
1    -9.555311  -22.467965
2    -5.568487   -7.177625
3    -9.086257  -12.030091
4     2.007230    1.144208
5     1.824531    0.775006
6     1.472305    2.623467
7     1.954044    3.967796
8    -0.485576   -1.384815
9    -7.736036   -6.722931
10    1.392823    5.369757

我没有得到与你相同的答案.但是,我借用你的df.apply(lambda x：np.sqrt(x.dot(x)),axis = 1)并假设它是正确的.

希望这可以帮助.

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