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我有一个 DataFrame,其中包含列“From”(日期时间)、“To”(日期时间)。表中不同行的范围有些重叠。
这是标准数据框的简化版本(日期范围各不相同且相互重叠):
df1= pd.DataFrame({'From': pd.date_range(start='2020-01-01', end='2020-01-31',freq='2D'), 'To': pd.date_range(start='2020-01-05', end='2020-02-04',freq='2D')})
From To
0 2020-01-01 2020-01-05
1 2020-01-03 2020-01-07
2 2020-01-05 2020-01-09
3 2020-01-07 2020-01-11
4 2020-01-09 2020-01-13
5 2020-01-11 2020-01-15
6 2020-01-13 2020-01-17
7 2020-01-15 2020-01-19
8 2020-01-17 2020-01-21
9 2020-01-19 2020-01-23
10 2020-01-21 2020-01-25
11 2020-01-23 2020-01-27
12 2020-01-25 2020-01-29
13 2020-01-27 2020-01-31
14 2020-01-29 2020-02-02
15 2020-01-31 2020-02-04
我有一个数据框,可以像这样保持每日的高值和低值
random.seed(0)
df2= pd.DataFrame({'Date': pd.date_range(start='2020-01-01', end='2020-01-31'), 'High': [random.randint(7,15)+5 for i in range(31)], 'Low': [random.randint(0,7)-1 for i in range(31)]})
Date High Low
0 2020-01-01 18 6
1 2020-01-02 18 6
2 2020-01-03 12 3
3 2020-01-04 16 -1
4 2020-01-05 20 -1
5 2020-01-06 19 0
6 2020-01-07 18 5
7 2020-01-08 16 -1
8 2020-01-09 19 6
9 2020-01-10 17 4
10 2020-01-11 15 2
11 2020-01-12 20 4
12 2020-01-13 14 0
13 2020-01-14 16 2
14 2020-01-15 14 2
15 2020-01-16 13 2
16 2020-01-17 16 1
17 2020-01-18 20 6
18 2020-01-19 14 0
19 2020-01-20 16 0
20 2020-01-21 13 4
21 2020-01-22 13 6
22 2020-01-23 17 0
23 2020-01-24 19 3
24 2020-01-25 20 3
25 2020-01-26 13 0
26 2020-01-27 17 4
27 2020-01-28 18 2
28 2020-01-29 17 3
29 2020-01-30 15 6
30 2020-01-31 20 0
然后我希望根据df1中的From Date和To Date得到最大值和最小值,这是预期的结果:
result = pd.DataFrame({'From': pd.date_range(start='2020-01-01', end='2020-01-31',freq='2D'), 'To': pd.date_range(start='2020-01-05', end='2020-02-04',freq='2D'), 'High':[20,20,20,19,20,20,16,20,20,17,20,20,20,20,20,20], 'Low':[-1,-1,-1,-1,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0]})
From To High Low
0 2020-01-01 2020-01-05 20 -1
1 2020-01-03 2020-01-07 20 -1
2 2020-01-05 2020-01-09 20 -1
3 2020-01-07 2020-01-11 19 -1
4 2020-01-09 2020-01-13 20 0
5 2020-01-11 2020-01-15 20 0
6 2020-01-13 2020-01-17 16 1
7 2020-01-15 2020-01-19 20 0
8 2020-01-17 2020-01-21 20 0
9 2020-01-19 2020-01-23 17 0
10 2020-01-21 2020-01-25 20 0
11 2020-01-23 2020-01-27 20 0
12 2020-01-25 2020-01-29 20 0
13 2020-01-27 2020-01-31 20 0
14 2020-01-29 2020-02-02 20 0
15 2020-01-31 2020-02-04 20 0
我尝试过使用重采样方法,但似乎不支持自定义日期范围。我正在寻找一种相当有效和优雅的方式来做到这一点。非常感谢。
最佳答案
考虑到数据的大小,我认为您应该考虑另一种方法,这个想法是通过 df1 按 block 矢量化日期与 df2 之间的比较。它比其他解决方案多了很多行,但对于大型数据帧来说会更快。
# this is a parameter you can play with,
# but if your df1 is in memory, this value should work
nb_split = int((len(df1)*len(df2))//4e6)+1
# work with arrays of flaot
arr1 = df1[['From','To']].astype('int64').to_numpy().astype(float)
arr2 = df2.astype('int64').to_numpy().astype(float)
# create result array
arr_out = np.zeros((len(arr1), 2), dtype=float)
i = 0 #index position
for arr1_sp in np.array_split(arr1, nb_split, axis=0):
# get length of the chunk
lft = len(arr1_sp)
# get the min datetime in From and max in To
min_from = arr1_sp[:, 0].min()
max_to = arr1_sp[:, 1].max()
# select the rows of arr2 tht are within the min and max date of the split
arr2_sp = arr2[(arr2[:,0]>=min_from)&(arr2[:,0]<=max_to), :]
# create an bool arraywith True when the date in arr2_sp is above from and below to
# each row is the reuslt for each row of arr1_sp
m = np.less_equal.outer(arr1_sp[:,0], arr2_sp[:, 0])\
&np.greater_equal.outer(arr1_sp[:,1], arr2_sp[:, 0])
# use this mask to get the values high and low within the range row-wise
# and replace where the mask was False by np.nan
arr_high = arr2_sp[:,1]*m
arr_high[~m] = np.nan
arr_low = arr2_sp[:,2]*m
arr_low[~m] = np.nan
# put the result in the result array
arr_out[i:i+lft, 0] = np.nanmax(arr_high, axis=1)
arr_out[i:i+lft, 1] = np.nanmin(arr_low, axis=1)
i += lft #update first idx position for next loop
# create the columns in df1
df1['High'] = arr_out[:, 0]
df1['Low'] = arr_out[:, 1]
我尝试使用 df1 的 10000 行和 df2 的 5000 行,这个方法大约需要 102 毫秒,而使用 getHighLow2
的方法大约需要 8 秒,所以这种方式快了 80 倍。 Adn 结果相同。
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