Python / Pandas: Tìm giá trị tối đa bên trái và bên phải

Sep 13 2020

Tôi có một khung dữ liệu gấu trúc với một khu vực trong cột đầu tiên và 8 năm dữ liệu hàng quý ở phần còn lại. Có khoảng 4400 hàng. Đây là một mẫu:

idx Q12000      Q22000      Q32000      Q42000      Q12001      Q22001      Q32001     Q42001      Q12002      Q22002      Q32002      Q42002

0   4085280.0   4114911.0   4108089.0   4111713.0   4055699.0   4076430.0   4043219.0  4039370.0   4201158.0   4243119.0   4231823.0   4254681.0
1   21226.0     21566.0     21804.0     22072.0     21924.0     23232.0     22748.0    22258.0     22614.0     22204.0     22500.0     22660.0     
2   96400.0     102000.0    98604.0     97086.0     96354.0     103054.0    97824.0    95958.0     115938.0    123064.0    120406.0    120648.0   
3   23820.0     24116.0     24186.0     23726.0     23504.0     23574.0     23162.0    23078.0     22306.0     22334.0     22152.0     22080.0     
4   7838.0      7906.0      7714.0      7676.0      7480.0      7520.0      7102.0     6722.0      8324.0      8166.0      8208.0      8326.0      

Đây là hình ảnh mô tả những gì tôi đang cố gắng tính toán: dòng thời gian

  • nadir : điểm thấp nhất (tối thiểu)
  • nadir_qtr : quý mà nadir xảy ra
  • pre-peak : điểm cao nhất trước nadir
  • pre-peak_qtr : quý mà tại đó mức pre-peak xảy ra
  • sau đỉnh : điểm cao nhất sau nadir
  • post-peak_qtr : quý mà tại đó sau đỉnh xảy ra phục hồi: quý sau nadir nơi các con số vượt qua mức trước đỉnh

Tôi có thể tính toán nadir khá dễ dàng.

df['nadir'] = df.iloc[:,2:].min(axis=1)
df['nadir_qtr'] = df.iloc[:,2:].idxmin(axis=1)

idx Q12000      Q22000      Q32000      Q42000      Q12001      Q22001      Q32001     Q42001      Q12002      Q22002      Q32002      Q42002      nadir      nadir_qtr

0   4085280.0   4114911.0   4108089.0   4111713.0   4055699.0   4076430.0   4043219.0  4039370.0   4201158.0   4243119.0   4231823.0   4254681.0   4039370.0  Q42001
1   21226.0     21566.0     21804.0     22072.0     21924.0     23232.0     22748.0    22258.0     22614.0     22204.0     22500.0     22660.0     21226      Q12000 
2   96400.0     102000.0    98604.0     97086.0     96354.0     103054.0    97824.0    95958.0     115938.0    123064.0    120406.0    120648.0    95958.0    Q42001  
3   23820.0     24116.0     24186.0     23726.0     23504.0     23574.0     23162.0    23078.0     22306.0     22334.0     22152.0     22080.0     22080.0    Q42002
4   7838.0      7906.0      7714.0      7676.0      7480.0      7520.0      7102.0     6722.0      8324.0      8166.0      8208.0      8326.0      6722.0     Q42001

Nhưng khi nói đến việc nhận được các giá trị hoặc quý trước hoặc sau đỉnh, tôi gặp khó khăn. Gần nhất tôi đến là một cái gì đó như thế này:

df['pre-peak'] = df.loc[:,:df['nadir_qtr'].max(axis=1)
df['pre-peak_qtr'] = df.loc[:,:df['nadir_qtr']].idxmax(axis=1)

Sản lượng mong đợi:

idx Q12000      Q22000      Q32000      Q42000      Q12001      Q22001      Q32001     Q42001      Q12002      Q22002      Q32002      Q42002      nadir      nadir_qtr   pre-peak      pre-peak_qtr

0   4085280.0   4114911.0   4108089.0   4111713.0   4055699.0   4076430.0   4043219.0  4039370.0   4201158.0   4243119.0   4231823.0   4254681.0   4039370.0  Q42001      4114911.0     Q22000
1   21226.0     21566.0     21804.0     22072.0     21924.0     23232.0     22748.0    22258.0     22614.0     22204.0     22500.0     22660.0     21226.0    Q12000      NaN           NaN
2   96400.0     102000.0    98604.0     97086.0     96354.0     103054.0    97824.0    95958.0     115938.0    123064.0    120406.0    120648.0    95958.0    Q42001      103054.0      Q22001
3   23820.0     24116.0     24186.0     23726.0     23504.0     23574.0     23162.0    23078.0     22306.0     22334.0     22152.0     22080.0     22080.0    Q42002      24816.0       Q32000
4   7838.0      7906.0      7714.0      7676.0      7480.0      7520.0      7102.0     6722.0      8324.0      8166.0      8208.0      8326.0      6722.0     Q42001      7906.0        Q2200

Nhưng bất kỳ biến thể nào của điều này đều cung cấp cho tôi dữ liệu sai hoặc lỗi (phổ biến nhất là)

TypeError: thao tác giảm 'argmax' không được phép cho loại này

Tôi đã thử rất nhiều chiến lược, lặp đi lặp lại một cách thô bạo qua từng hàng dưới dạng một mảng phức tạp, tách từng hàng. Tôi thực sự bế tắc.

Trả lời

2 jsmart Sep 14 2020 at 04:03

Đây là một cách, sử dụng các hàm 'helper':

# create the data frame
from io import StringIO
import pandas as pd

data = ''' Q12000      Q22000      Q32000      Q42000      Q12001      Q22001      Q32001     Q42001      Q12002      Q22002      Q32002      Q42002

0   4085280.0   4114911.0   4108089.0   4111713.0   4055699.0   4076430.0   4043219.0  4039370.0   4201158.0   4243119.0   4231823.0   4254681.0
1   21226.0     21566.0     21804.0     22072.0     21924.0     23232.0     22748.0    22258.0     22614.0     22204.0     22500.0     22660.0     
2   96400.0     102000.0    98604.0     97086.0     96354.0     103054.0    97824.0    95958.0     115938.0    123064.0    120406.0    120648.0   
3   23820.0     24116.0     24186.0     23726.0     23504.0     23574.0     23162.0    23078.0     22306.0     22334.0     22152.0     22080.0     
4   7838.0      7906.0      7714.0      7676.0      7480.0      7520.0      7102.0     6722.0      8324.0      8166.0      8208.0      8326.0      
'''
df = pd.read_csv(StringIO(data), sep='\s+', engine='python')

Thứ hai, xác định các chức năng trợ giúp:

def calc_nadir(s):
    assert isinstance(s, pd.Series)
    return s.min()

def calc_nadir_qtr(s):
    return s.argmin()

def calc_pre_peak(s):
    return s[ : s.argmin()].max()

def calc_pre_peak_quarter(s):
    try:
        qtr = s[ : s.argmin()].argmax()
    except:
        qtr = None
    return qtr

def calc_post_peak(s):
    return s[s.argmin() : ].max()

def calc_post_peak_qtr(s):
    return s[s.argmin() : ].argmax() + s.argmin()

Thứ ba, chúng tôi sử dụng các chức năng trợ giúp và tập hợp các kết quả:

nadir = df.apply(lambda x: calc_nadir(x), axis=1).rename('nadir')
nadir_qtr = df.apply(lambda x: calc_nadir_qtr(x), axis=1).rename('nadir_qtr')

pre_peak = df.apply(lambda x: calc_pre_peak(x), axis=1).rename('pre_peak')
pre_peak_qtr = df.apply(lambda x: calc_pre_peak_quarter(x), axis=1).rename('pre_peak_qtr')

post_peak = df.apply(lambda x: calc_post_peak(x), axis=1).rename('post_peak')
post_peak_qtr = df.apply(lambda x: calc_post_peak_qtr(x), axis=1).rename('post_peak_qtr')

results = pd.concat([nadir, nadir_qtr, pre_peak, pre_peak_qtr, 
                     post_peak, post_peak_qtr], axis=1)
print(results)

       nadir  nadir_qtr   pre_peak  pre_peak_qtr  post_peak  post_peak_qtr
0  4039370.0          7  4114911.0           1.0  4254681.0             11
1    21226.0          0        NaN           NaN    23232.0              5
2    95958.0          7   103054.0           5.0   123064.0              9
3    22080.0         11    24186.0           2.0    22080.0             11
4     6722.0          7     7906.0           1.0     8326.0             11