Как отсортировать многоуровневый DataFrame в pandas по определённому столбцу?

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.

Оцените материал
Добавить комментарий

Капча загружается...