前言
pandas是为一次性处理整个行或列的矢量化操作而设计的,循环遍历每个单元格、行或列并不是它的设计用途。所以,在使用pandas时,你应该考虑高度可并行化的矩阵运算。
一、避免使用for循环
尽量使用列号或者行号进行矩阵检索,避免使用for循环。
1.1使用for循环
import os import pandas as pd import datetime path = r'e:科研文件shiyanlzqlzq_all_sampledata.csv' def read_csv(target_csv): target = pd.read_csv(path,header=none,sep=',') return target start_time = datetime.datetime.now() a = read_csv(path) for i in range(10000): b = a.iloc[i] end_time = datetime.datetime.now() print(end_time-start_time)
耗时:0:00:02.455211
1.2使用行号检索
path = r'e:科研文件shiyanlzqlzq_all_sampledata.csv' def read_csv(target_csv): target = pd.read_csv(path,header=none,sep=',') return target start_time = datetime.datetime.now() a = read_csv(path) b = a.iloc[10000] end_time = datetime.datetime.now() print(end_time-start_time)
耗时:0:00:00.464756
二、使用for循环的条件下提高效率
2.0 如果必须使用for循环如何提高效率
我们可以做的最简单但非常有价值的加速是使用pandas的内置 .iterrows() 函数。
在上一节中编写for循环时,我们使用了 range() 函数。然而,当我们在python中对大范围的值进行循环时,生成器往往要快得多。
pandas的 .iterrows() 函数在内部实现了一个生成器函数,该函数将在每次迭代中生成一行dataframe。更准确地说,.iterrows() 为dataframe中的每一行生成(index, series)的对(元组)。这实际上与在原始python中使用 enumerate() 之类的东西是一样的,但运行速度要快得多!
生成器(generators)
生成器函数允许你声明一个行为类似迭代器的函数,也就是说,它可以在for循环中使用。这大大简化了代码,并且比简单的for循环更节省内存。
当你想要处理一个庞大的列表时,比如10亿个浮点数,问题就出现了。使用for循环,在内存中创建了大量的内存huge列表,并不是每个人都有无限的ram来存储这样的东西!
生成器将创建元素时,仅在需要时将它们存储在内存中。一次一个。这意味着,如果必须创建10亿个浮点数,那么只能一次将它们存储在内存中。python中的range()函数使用生成器来构建列表。
也就是说,如果你想多次迭代列表并且它足够小以适应内存,那么使用for循环和range函数会更好。这是因为每次访问list值时,生成器和range都会重新生成它们,而range是一个静态列表,并且内存中已存在整数以便快速访问。
2.1使用range
import os import pandas as pd import datetime path = r'e:科研文件shiyanlzqlzq_all_sampledata.csv' def read_csv(target_csv): target = pd.read_csv(path,header=none,sep=',') return target start_time = datetime.datetime.now() a = read_csv(path) for data_row in range(a.shape[0]): b = a.iloc[data_row] end_time = datetime.datetime.now() print(end_time-start_time)
耗时:0:00:07.642816
2.2使用 .iterrows() 代替 range
import os import pandas as pd import datetime path = r'e:科研文件shiyanlzqlzq_all_sampledata.csv' def read_csv(target_csv): target = pd.read_csv(path,header=none,sep=',') return target start_time = datetime.datetime.now() a = read_csv(path) for index,data_row in a.iterrows(): b = data_row end_time = datetime.datetime.now() print(end_time-start_time)
耗时:0:00:03.513161
三、使用.apply
iterrows()函数极大地提高了速度,但我们还远远没有完成。请始终记住,当使用为向量操作设计的库时,可能有一种方法可以在完全没有for循环的情况下最高效地完成任务。
为我们提供此功能的pandas功能是 .apply() 函数。apply()函数接受另一个函数作为输入,并沿着dataframe的轴(行、列等)应用它。在传递函数的这种情况下,lambda通常可以方便地将所有内容打包在一起。
四、其他方式
总结
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