Вопрос или проблема
Я хотел бы отсортировать многоиндексный DataFrame pandas по столбцу, но не хочу, чтобы весь DataFrame сортировался сразу. Я предпочел бы отсортировать по одному из индексов. Вот пример того, что я имею в виду:
Ниже приведен пример многоиндексного DataFrame.
first second
bar one 0.361041
two 0.476720
baz one 0.565781
two 0.848519
foo one 0.405524
two 0.882497
qux one 0.488229
two 0.303862
То, что я хочу получить, это следующее:
first second
bar one 0.476720
two 0.361041
baz one 0.848519
two 0.565781
foo one 0.882497
two 0.405524
qux one 0.488229
two 0.303862
Эти значения указаны вручную, чтобы показать, что я хочу. Обратите внимание, что второй DataFrame не полностью отсортирован. Однако внутри каждого многоиндекса он отсортирован по убыванию. У меня есть большой DataFrame. Есть ли более простой способ сделать это (например, с помощью функции), вместо того чтобы группировать DataFrame на основе индексов и затем конкатенировать индивидуально отсортированные DataFrame?
ДУМАЮТ БЫТЬ РЕДАКТИРОВАННЫМ
Безусловно, существуют более оптимальные способы решения этой проблемы. Но это простой подход.
import pandas as pd
df = pd.DataFrame({'first': ['bar', 'bar', 'baz', 'baz', 'foo', 'foo', 'qux', 'qux'],
'second': ['one', 'two', 'one', 'two', 'one', 'two', 'one', 'two'],
'value': [0.361041, 0.476720, 0.565781, 0.848519, 0.405524, 0.882497, 0.488229, 0.303862]})
first second value
0 bar one 0.361041
1 bar two 0.476720
2 baz one 0.565781
3 baz two 0.848519
4 foo one 0.405524
5 foo two 0.882497
6 qux one 0.488229
7 qux two 0.303862
import itertools
# Сохранение уникальных значений первого столбца.
unique = list(df['first'].unique())
# Уникальные значения
# Следующая строка дает индексы строк DataFrame с определенным значением в столбце индекса ('first').
indices =[df.index[df['first'] == unique[i]].tolist() for i in range(len(unique))]
# Затем эта строка сортирует каждую пару (их может быть более двух) элементов из столбца значений.
sorted_values = []
for [i,j] in indices:
sorted_values.append(sorted([df['value'].iloc[i],df['value'].iloc[j]]))
# Следующая строка возвращает индекс строки для конкретного значения столбца 'value'.
# df['value']
[df['value'] == 0.361041].index.tolist()
# Это разворачивает список sorted_list и дает целевой порядок значений в столбце 'value'.
values = []
values = list(itertools.chain(*sorted_values))
# значения
# вывод
[0.361041, 0.47672, 0.565781, 0.848519, 0.405524, 0.882497, 0.303862, 0.488229]
Теперь, когда у нас есть фактический порядок элементов в столбце значений, мы можем перестроить весь DataFrame на основе этого столбца.
Однако я сделал сортировку по возрастанию вместо желаемой вами сортировки по убыванию.
Вот один из подходов…
import pandas as pd
df = pd.DataFrame({'first': ['bar', 'bar', 'baz', 'baz', 'foo', 'foo', 'qux', 'qux'],
'second': ['one', 'two', 'one', 'two', 'one', 'two', 'one', 'two'],
'value': [0.361041, 0.476720, 0.565781, 0.848519, 0.405524, 0.882497, 0.488229, 0.303862]})
df = df.set_index(['first', 'second'])
Допустим, отсортируем (по убыванию) по уровню 1, который является столбцом ‘second’.
df.sort_index(level=[1],ascending=[False])
Подробную информацию о сортировке в Pandas можно найти здесь
# Сортировка в пределах группы/уровня
df.reset_index(inplace=True)
df = df.sort_values(by=['first', 'values'], ascending=False)
df.set_index(['first', 'second'], inplace=True)
# Результат
values
first second
qux one 0.488229
two 0.303862
foo two 0.882497
one 0.405524
baz two 0.848519
one 0.565781
bar two 0.476720
one 0.361041
Ответ или решение
Теория
Для сортировки многоуровневого DataFrame
в библиотеке Pandas по конкретному столбцу, не нарушая порядок других уровней индексов, требуется учитывать специфическую структуру данных. Каждая группа, определяемая уровнем индекса, сортируется отдельно. Это гарантирует, что внутри каждой подгруппы данные упорядочены по указанному критерию, оставаясь при этом в общем контексте своей группы.
Пример
Рассмотрим пример DataFrame
, в котором уровни индексов названы first
и second
. Нацелимся на сортировку значений внутри каждой группы по уровню second
в убывающем порядке:
import pandas as pd
# Создаем DataFrame
data = {
'first': ['bar', 'bar', 'baz', 'baz', 'foo', 'foo', 'qux', 'qux'],
'second': ['one', 'two', 'one', 'two', 'one', 'two', 'one', 'two'],
'value': [0.361041, 0.476720, 0.565781, 0.848519, 0.405524, 0.882497, 0.488229, 0.303862]
}
df = pd.DataFrame(data).set_index(['first', 'second'])
Применение
Для достижения указанных целей можно воспользоваться возможностями сортировки Pandas по значению внутри каждой группы, используя метод groupby
и apply
:
# Группировка данных по уровню 'first' и сортировка внутри каждой группы по убыванию значений 'value'
sorted_df = df.groupby(level='first').apply(lambda x: x.sort_values(by='value', ascending=False))
# Печать отсортированного DataFrame
print(sorted_df)
В результате выполнения кода, значения в каждой группе, определяемой первым уровнем индексирования (first
), будут отсортированы по убыванию в зависимости от столбца value
. Это позволяет аналитически упорядочить данные, сохраняя их целостность внутри каждой индивидуальной группы.
Таким образом, Pandas предлагает мощные инструменты для точной и гибкой обработки многомерных данных, что упрощает задачу анализа сложных структурированных наборов данных.