Python Pandas 计算事件发生之间的时间增量

Question

我有一个 Pandas (0.14.1) 数据框，其中有一个 datetime 和一个 event 列，如下所示:

import pandas as pd
from datetime import datetime
from datetime import timedelta
def perdelta(start, end, delta):
   curr = start
   while curr < end:
     yield curr;  
     curr += delta;
events = [np.nan] * 20; events[5]=20; events[12]=3; events[15]=10;
n = len(events)
signal = [i/10.0 for i in range(n)] + np.random.randn(n)
df = pd.DataFrame( { 'level1': signal,
                     'event' : events, 
                     'datetime': [r for r in perdelta(datetime.now(),  datetime.now() + timedelta(minutes=10) , timedelta(seconds=30))]}, 
                      index=range(n))

df.head(7)
                    datetime  event    level1
0 2016-07-14 10:44:47.035000    NaN  0.158594
1 2016-07-14 10:45:17.035000    NaN  0.282749
2 2016-07-14 10:45:47.035000    NaN  0.448012
3 2016-07-14 10:46:17.035000    NaN  0.590702
4 2016-07-14 10:46:47.035000    NaN -0.346073
5 2016-07-14 10:47:17.035000     20  0.072986
6 2016-07-14 10:47:47.035000    NaN  1.493900

我想包含一个 t_since_last_event 列，用于计算自上次事件发生以来每个时间步长的增量时间。生成的 df 应如下所示:

df
                     datetime  event    level1  t_since_last_event
0  2016-07-14 10:44:47.035000    NaN  0.158594                  0
1  2016-07-14 10:45:17.035000    NaN  0.282749                 30
2  2016-07-14 10:45:47.035000    NaN  0.448012                 60
3  2016-07-14 10:46:17.035000    NaN  0.590702                 90
4  2016-07-14 10:46:47.035000    NaN -0.346073                120
5  2016-07-14 10:47:17.035000     20  0.072986                  0
6  2016-07-14 10:47:47.035000    NaN  1.493900                 30
7  2016-07-14 10:48:17.035000    NaN -0.143081                 60
8  2016-07-14 10:48:47.035000    NaN  0.173715                 90
9  2016-07-14 10:49:17.035000    NaN  1.232040                120
10 2016-07-14 10:49:47.035000    NaN  3.497438                150
11 2016-07-14 10:50:17.035000    NaN  0.956582                180
12 2016-07-14 10:50:47.035000      3  2.976383                  0
13 2016-07-14 10:51:17.035000    NaN  0.599698                 30
14 2016-07-14 10:51:47.035000    NaN  2.538005                 60
15 2016-07-14 10:52:17.035000     10  1.362104                  0
16 2016-07-14 10:52:47.035000    NaN  2.224680                 30
17 2016-07-14 10:53:17.035000    NaN  3.221037                 60
18 2016-07-14 10:53:47.035000    NaN  1.869479                 90
19 2016-07-14 10:54:17.035000    NaN  1.447430                120

在 Pandas 中是否有一种聪明的方法可以做到这一点？它涉及水平分组(按事件发生)和垂直计数，因此解决方案对我来说不是太明显。我在下面发布了我的常规解决方案。

Answer 1

矢量化在这里应该很简单:

• 添加另一列来保存上次事件时间
• 如果 event 不是 NaN，则在此列中设置事件时间，否则为 NaN
• 使用方法 ffill 填充 NaN 值
• 从日期时间列中减去。

这甚至应该适用于 pandas 0.14.1:

mask = df['event'].notnull()
df['last_event_time'] = np.NaN
df.loc[mask, 'last_event_time'] = df.loc[mask, 'datetime']
df['last_event_time'] = df['last_event_time'].fillna(method='ffill')
df['t_since_last_event'] = df['datetime'] - df['last_event_time']

您可能还想在开始时将 event 中的第一个元素设置为零；或者，mask[0] = True。