如何从列中的字符串中删除不需要的部分?
在最初的问题发布 6 年后,pandas 现在拥有大量“矢量化”字符串函数,可以简洁地执行这些字符串操作操作。
这个答案将探索其中一些字符串函数,提出更快的替代方案,并在最后进行时间比较。
指定要匹配的子字符串/模式,以及要替换它的子字符串。
pd.__version__
# '0.24.1'
df
time result
1 09:00 +52A
2 10:00 +62B
3 11:00 +44a
4 12:00 +30b
5 13:00 -110a
df['result'] = df['result'].str.replace(r'\D', '')
df
time result
1 09:00 52
2 10:00 62
3 11:00 44
4 12:00 30
5 13:00 110
如果需要将结果转换为整数,可以使用Series.astype
,
df['result'] = df['result'].str.replace(r'\D', '').astype(int)
df.dtypes
time object
result int64
dtype: object
如果您不想df
就地修改,请使用DataFrame.assign
:
df2 = df.assign(result=df['result'].str.replace(r'\D', ''))
df
# Unchanged
用于提取要保留的子字符串。
df['result'] = df['result'].str.extract(r'(\d+)', expand=False)
df
time result
1 09:00 52
2 10:00 62
3 11:00 44
4 12:00 30
5 13:00 110
使用extract
,必须指定至少一个捕获组。expand=False
将返回一个系列,其中包含第一个捕获组中捕获的项目。
假设您的所有字符串都遵循这种一致的结构,则拆分工作。
# df['result'] = df['result'].str.split(r'\D').str[1]
df['result'] = df['result'].str.split(r'\D').str.get(1)
df
time result
1 09:00 52
2 10:00 62
3 11:00 44
4 12:00 30
5 13:00 110
如果您正在寻找通用解决方案,不建议这样做。
如果您对上面简洁易读的基于访问器的解决方案感到满意str
,您可以到此为止。但是,如果您对更快、性能更高的替代方案感兴趣,请继续阅读。
优化:列表理解
在某些情况下,列表推导应该优于 pandas 字符串函数。原因是因为字符串函数本质上很难向量化(真正意义上的),所以大多数字符串和正则表达式函数只是循环的包装器,开销更大。
我的文章, Pandas 中的 for 循环真的很糟糕吗?我什么时候应该关心?, 更详细。
该str.replace
选项可以使用重写re.sub
import re
# Pre-compile your regex pattern for more performance.
p = re.compile(r'\D')
df['result'] = [p.sub('', x) for x in df['result']]
df
time result
1 09:00 52
2 10:00 62
3 11:00 44
4 12:00 30
5 13:00 110
该str.extract
示例可以使用列表推导式重写re.search
,
p = re.compile(r'\d+')
df['result'] = [p.search(x)[0] for x in df['result']]
df
time result
1 09:00 52
2 10:00 62
3 11:00 44
4 12:00 30
5 13:00 110
如果有可能出现 NaN 或不匹配,您将需要重写上面的内容以包含一些错误检查。我使用一个函数来做到这一点。
def try_extract(pattern, string):
try:
m = pattern.search(string)
return m.group(0)
except (TypeError, ValueError, AttributeError):
return np.nan
p = re.compile(r'\d+')
df['result'] = [try_extract(p, x) for x in df['result']]
df
time result
1 09:00 52
2 10:00 62
3 11:00 44
4 12:00 30
5 13:00 110
我们还可以使用列表推导重写 @eumiro 和 @MonkeyButter 的答案:
df['result'] = [x.lstrip('+-').rstrip('aAbBcC') for x in df['result']]
和,
df['result'] = [x[1:-1] for x in df['result']]
适用于处理 NaN 等的相同规则。
性能比较
使用perfplot生成的图表。完整的代码清单,供您参考。下面列出了相关的功能。
其中一些比较是不公平的,因为它们利用了 OP 数据的结构,但您可以从中获取。需要注意的一点是,每个列表理解函数都比其等效的 pandas 变体更快或可比。
职能
def eumiro(df):
return df.assign(
result=df['result'].map(lambda x: x.lstrip('+-').rstrip('aAbBcC')))
def coder375(df):
return df.assign(
result=df['result'].replace(r'\D', r'', regex=True))
def monkeybutter(df):
return df.assign(result=df['result'].map(lambda x: x[1:-1]))
def wes(df):
return df.assign(result=df['result'].str.lstrip('+-').str.rstrip('aAbBcC'))
def cs1(df):
return df.assign(result=df['result'].str.replace(r'\D', ''))
def cs2_ted(df):
# `str.extract` based solution, similar to @Ted Petrou's. so timing together.
return df.assign(result=df['result'].str.extract(r'(\d+)', expand=False))
def cs1_listcomp(df):
return df.assign(result=[p1.sub('', x) for x in df['result']])
def cs2_listcomp(df):
return df.assign(result=[p2.search(x)[0] for x in df['result']])
def cs_eumiro_listcomp(df):
return df.assign(
result=[x.lstrip('+-').rstrip('aAbBcC') for x in df['result']])
def cs_mb_listcomp(df):
return df.assign(result=[x[1:-1] for x in df['result']])