Pandas：在两个数据框中找到匹配的行（不使用 `merge`）

Question

假设我有这两个列数相同但行数可能不同的数据框：

tmp = np.arange(0,12).reshape((4,3))
df = pd.DataFrame(data=tmp) 

tmp2 = {'a':[3,100,101], 'b':[4,4,100], 'c':[5,100,3]}
df2 = pd.DataFrame(data=tmp2)

print(df)
   0   1   2
0  0   1   2
1  3   4   5
2  6   7   8
3  9  10  11

print(df2)
     a    b    c
0    3    4    5
1  100    4  100
2  101  100    3

我想验证 df2 的行是否与 df 的任何行匹配，也就是说我想获得一系列（或数组）布尔值来给出这个结果：

0     True
1    False
2    False
dtype: bool

我认为类似 isin 的方法应该有效，但我得到了这个结果，它产生了一个数据帧并且是错误的：

print(df2.isin(df))
       a      b      c
0  False  False  False
1  False  False  False
2  False  False  False

作为约束，我不希望使用 merge 方法，因为我所做的实际上是在应用合并本身之前检查数据。感谢您的帮助！

Answer 1

可能有更有效的解决方案，但您可以附加两个数据帧可以调用 duplicated，例如：

df.append(df2).duplicated().iloc[df.shape[0]:]

这假设每个 DataFrame 中的所有行都是不同的。以下是一些基准：

tmp1 = np.arange(0,12).reshape((4,3))
df1 = pd.DataFrame(data=tmp1,  columns=["a", "b", "c"]) 

tmp2 = {'a':[3,100,101], 'b':[4,4,100], 'c':[5,100,3]}
df2 = pd.DataFrame(data=tmp2)

df1 = pd.concat([df1] * 10_000).reset_index()
df2 = pd.concat([df2] * 10_000).reset_index()

%timeit df1.append(df2).duplicated().iloc[df1.shape[0]:]
# 100 loops, best of 5: 4.16 ms per loop
%timeit pd.Series([m.all() for m in np.isin(df2.values,df1.values)])
# 10 loops, best of 5: 74.9 ms per loop
%timeit df2.apply(frozenset, axis=1).isin(df1.apply(frozenset, axis=1))
# 1 loop, best of 5: 443 ms per loop

Answer 2

尝试：

df[~df.apply(tuple,1).isin(df2.apply(tuple,1))]

这是我的结果：

Answer 3

使用np.in1d:

>>> df2.apply(lambda x: all(np.in1d(x, df)), axis=1)
0     True
1    False
2    False
dtype: bool

另一种方式，使用frozenset:

>>> df2.apply(frozenset, axis=1).isin(df1.apply(frozenset, axis=1))
0     True
1    False
2    False
dtype: bool

Answer 4

您可以使用 MultiIndex（昂贵的 IMO）：

pd.MultiIndex.from_frame(df2).isin(pd.MultiIndex.from_frame(df))
Out[32]: array([ True, False, False])

另一种选择是创建字典，运行 isin:

df2.isin({key : array.array for key, (_, array) in zip(df2, df.items())}).all(1)
Out[45]: 
0     True
1    False
2    False
dtype: bool

Answer 5

您可以使用 numpy.isin，它将比较您数组中的所有元素，并且 return True 或 False 比较每个数组的每个元素。

然后在每个数组上使用 all()，如果所有元素都为真，将得到您想要的输出作为函数 returns True：

>>> pd.Series([m.all() for m in np.isin(df2.values,df.values)])

0     True
1    False
2    False
dtype: bool

正在发生的事情的细分：

# np.isin
>>> np.isin(df2.values,df.values)

Out[139]: 
array([[ True,  True,  True],
       [False,  True, False],
       [False, False,  True]])

# all()
>>> [m.all() for m in np.isin(df2.values,df.values)]

Out[140]: [True, False, False]

# pd.Series()
>>> pd.Series([m.all() for m in np.isin(df2.values,df.values)])

Out[141]: 
0     True
1    False
2    False
dtype: bool

Pandas：在两个数据框中找到匹配的行（不使用 `merge`）

Pandas: find matching rows in two dataframes (without using `merge`)

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