加快蟒蛇应用行明智的功能(speed up python apply row wise functi

2019-09-28 12:53发布

我对数据清理项目的一个工作,我必须清洗大熊猫数据帧的一部分的多个领域。 大多是我写的正则表达式和简单的功能。 下面的例子,

def func1(s):
    s = str(s)
    s = s.replace(' ', '')
    if len(s) > 0 and s != '0':
        if s.isalpha() and len(s) < 2:
            return s

def func2(s):
    s = str(s)
    s = s.replace(' ', '')
    s = s.strip(whitespace+','+'-'+'/'+'\\')
    if s != '0':
        if s.isalnum() or s.isdigit():
            return s

def func3(s):
    s = str(s)
    if s.isdigit() and s != '0':
        return s
    else:
        return None

def func4(s):
    if str(s['j']).isalpha() and str(s['k']).isdigit() and s['l'] is none:
        return s['k']

并呼吁他们这样。

x['a'] = x['b'].apply(lambda x: func1(x) if pd.notnull(x) else x)
x['c'] = x['d'].apply(lambda x: func2(x) if pd.notnull(x) else x)
x['e'] = x['f'].apply(lambda x: func3(x) if pd.notnull(x) else x)
x['g'] = x.apply(lambda x: func4(x), axis = 1)

一切都在这里很好,但我已经写了近50个这样的功能,这样,我的数据集有10多万条记录。 脚本运行几个小时,如果我的理解是正确的,该功能被称为排明智的,所以每个函数被调用的次数为行,其需要长时间来处理此。 有没有办法来优化呢? 我如何以更好的方式处理这个? 可通过不适用的功能? 谢谢。

样本数据集: -

        Name                               f    j    b
339043  Moir Point RD                      3    0   
21880   Fisher-Point Drive Freemans Ba     6    0   
457170  Whakamoenga Point                 29    0   
318399  Motukaraka Point RD                0    0   
274047  Apirana Avenue Point England     360    0   366
207588  Hobsonville Point RD             127    0   
747136  Dog Point RD                     130    0   
325704  Aroha Road Te Arai Point          36    0   
291888  One Tree Point RD                960    0   
207954  Hobsonville Point RD             160    0   205D
248410  Huia Road Point Chevalier        106    0   

Answer 1:

在一般情况下,你应该避免调用.applyDataFrame 。 这是真的什么是让你。 引擎盖下,它正在创造一个新的Series中的每一行DataFrame和发送传递给函数来.apply 。 不用说,这是相当多的,每行的开销,因此.apply是在一个完整的DataFrame是缓慢的。

在下面的例子中,我已经改名了一些列的函数调用,因为示例数据是有限的。

import sys
import time
import contextlib
import pandas as pd

@contextlib.contextmanager
def timethis(label):
    '''A context manager to time a bit of code.'''
    print('Timing', label, end=': ')
    sys.stdout.flush()
    start = time.time()
    yield
    print('{:.4g} seconds'.format(time.time() - start))

... func1, func2, and func3 definitions...

def func4(s):
    if str(s['j']).isalpha() and str(s['f']).isdigit() and s['b'] is none:
        return s['f']

x = pd.DataFrame({'f': [3, 6, 29, 0, 360, 127, 130, 36, 960, 160, 106],
                  'j': 0,
                  'b': [None, None, None, None, 366, None, None, None, None, '205D', None]})
x = pd.concat(x for _ in range(100000))
y = x.copy()

x['a'] = x['b'].apply(lambda x: func1(x) if pd.notnull(x) else x)
x['c'] = x['j'].apply(lambda x: func2(x) if pd.notnull(x) else x)
x['e'] = x['f'].apply(lambda x: func3(x) if pd.notnull(x) else x)
with timethis('func4'):
    x['g'] = x.apply(func4, axis = 1)  # The lambda in your example was not needed

...

def vectorized_func4(df):
    '''Accept the whole DataFrame and not just a single row.'''
    j_isalpha = df['j'].astype(str).str.isalpha()
    f_isdigit = df['f'].astype(str).str.isdigit()
    b_None = df['b'].isnull()
    ret_col = df['f'].copy()
    keep_rows = j_isalpha & f_isdigit & b_None
    ret_col[~keep_rows] = None
    return ret_col

y['a'] = vectorized_func1(y['b'])
y['c'] = vectorized_func2(y['j'])
y['e'] = vectorized_func3(y['f'])
with timethis('vectorized_func4'):
    y['g'] = vectorized_func4(y)

输出:

Timing func4: 115.9 seconds
Timing vectorized_func4: 25.09 seconds

事实证明,对于func1func2func3相比,量化方法时,它是一洗就表现。 .apply (和.map为此事)对Series因为每个单元没有额外的开销也不是那么慢。 然而,这并不意味着你应该只使用.apply ,当你有一个Series ,而不是调查的矢量内置方法Series -往往不是你可能能够做的比更好的apply

这里是你会如何改写func3要矢量(我添加定时语句,所以我们可以看到花费最多的时间)。

def vectorized_func3(col):
    with timethis('fillna'):
        col = col.fillna('')
    with timethis('astype'):
        col = col.astype(str)
    with timethis('rest'):
        is_digit_string = col.str.isdigit()
        not_0_string = col != '0'
        keep_rows = is_digit_string & not_0_string
        col[~keep_rows] = None
    return col

这里是相对于定时func3

Timing func3: 8.302 seconds
Timing fillna: 0.006584 seconds
Timing astype: 9.445 seconds
Timing rest: 1.65 seconds

这需要很长的时间来只是改变了dtype A的Series ,因为一个新的Series ,必须创建,然后每个元素被强制转换。 其它所有东西都炽烈 。 如果你可以改变你的算法不要求改变数据类型为str ,或者可以简单地存储为str摆在首位,然后向量化的方法是快得多(尤其是vectorized_func4 )。

带走

  • 不要使用.apply于一个完整的DataFrame ,除非你绝对必须。 如果你觉得你一定要,去把喝咖啡的时候,想想这十分钟,尽量想办法做到这一点没有.apply
  • 尽量不要使用.apply于一个Series ,你也许可以做的更好,但它不会像上一个完整的坏DataFrame
  • 试着拿出不需要不断转换的算法dtype


Answer 2:

而不是多种功能,你可以在所有condtions一个功能使用if..elif。 只是一个想法!



文章来源: speed up python apply row wise functions