pandas 对按上一个bin结果分组的阵列应用histcount的最快方法

4dbbbstv  于 2023-03-06  发布在  其他
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我有2个大的numpy数组,需要根据一些bin值进行bin。第一个数组需要使用data1Bins值进行bin。然后,第二个数组中的数据需要根据第一个数组中bin的结果进行分组。分组完成后,需要计算每个bin中的值的数量。
该计数结果需要作为一行添加到 Dataframe ,并且最后需要计算 Dataframe 的总和,使得每个元素可以除以总和值。
除了我的解决方案,我想知道是否有一个更优雅或更快的解决方案。时间是一个非常重要的事情,因为这个函数将被执行多次。
因此,我总是很高兴听到关于这一小段代码可能的改进。当前的时间是0.009527206420898438 s

当前解决方案:

import pandas as pd
import numpy as np
import time

data1 = np.random.uniform(low=0, high=25, size=(50,))
data2 = np.random.uniform(low=0, high=25, size=(50,))

data1Bins = [0, *np.arange(1.5, 25, 1), 100]
data2Bins = [0, *np.arange(7.5, 360, 15), 360]

# Speed up from here ->
start = time.time()
inds = np.digitize(data1, data1Bins)

df = pd.DataFrame()

# 25 bins
for i in range(0, len(data1Bins)):
    binned_data = data2[np.asarray(inds == i).nonzero()[0].tolist()]
    count, bin_edges = np.histogram(binned_data, bins=data2Bins)
    count = np.array([(count[0] + count[-1]), *count[1:-1]])

    df = pd.concat([df, pd.DataFrame(count.reshape(-1, len(count)))])

# Set index
df = df.reset_index(drop=True)

# Get total sum
total_sum = df.sum().sum()

# Devide each element by total sum
df = df/ total_sum

df['Name'] = 'abc'
df['Id'] = 'def'
df['Nr'] = np.arange(df.shape[0])

print(time.time() - start)

print(df)

最终结果:

0         1         2    3    4    5    6    7    8    9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24 Name   Id  Nr
0   0.000000  0.000000  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def   0
1   0.020408  0.020408  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def   1
2   0.020408  0.000000  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def   2
3   0.020408  0.000000  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def   3
4   0.000000  0.020408  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def   4
5   0.000000  0.020408  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def   5
6   0.061224  0.040816  0.020408  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def   6
7   0.000000  0.000000  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def   7
8   0.020408  0.081633  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def   8
9   0.000000  0.040816  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def   9
10  0.081633  0.000000  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def  10      
11  0.000000  0.040816  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def  11      
12  0.000000  0.020408  0.020408  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def  12      
13  0.000000  0.040816  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def  13      
14  0.000000  0.040816  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def  14      
15  0.000000  0.020408  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def  15      
16  0.000000  0.000000  0.020408  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def  16      
17  0.000000  0.020408  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def  17      
18  0.020408  0.000000  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def  18      
19  0.040816  0.000000  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def  19
20  0.000000  0.020408  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def  20
21  0.020408  0.000000  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def  21
22  0.020408  0.040816  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def  22
23  0.020408  0.020408  0.020408  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def  23
24  0.000000  0.081633  0.000000  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  0.0  abc  def  24
5ssjco0h

5ssjco0h1#

首先,下面是我在计算机上执行# Speed up from here注解之后的代码时的基线计时:

5.02 ms ± 134 µs per loop (mean ± std. dev. of 10 runs, 1,000 loops each)

通过将值追加到列表中,然后创建 Dataframe ,而不是使用pd.concat(),可以节省时间。
x一个一个一个一个x一个一个二个x
这里还有一些改进,它们可以节省不太多的时间,但会使代码更干净
一个三个三个一个

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