Python 拆分（分解）数据帧字符串条目以分隔行

我有一个数据框，其中一列文本字符串包含逗号分隔的值。我想分割每个CSV字段，并为每个条目创建一个新行（假设CSV是干净的，只需要在“，”上分割）。例如，

a

应该变成

b

：

In [7]: a
Out[7]: 
    var1  var2
0  a,b,c     1
1  d,e,f     2

In [8]: b
Out[8]: 
  var1  var2
0    a     1
1    b     1
2    c     1
3    d     2
4    e     2
5    f     2

到目前为止，我已经尝试了各种简单的函数，但是

.apply

方法在轴上使用时似乎只接受一行作为返回值，并且我无法让

.transform

工作。任何建议都将不胜感激

示例数据：

from pandas import DataFrame
import numpy as np
a = DataFrame([{'var1': 'a,b,c', 'var2': 1},
               {'var1': 'd,e,f', 'var2': 2}])
b = DataFrame([{'var1': 'a', 'var2': 1},
               {'var1': 'b', 'var2': 1},
               {'var1': 'c', 'var2': 1},
               {'var1': 'd', 'var2': 2},
               {'var1': 'e', 'var2': 2},
               {'var1': 'f', 'var2': 2}])

我知道这不起作用，因为我们通过numpy丢失了数据帧元数据，但它应该让您了解我试图做的事情：

def fun(row):
    letters = row['var1']
    letters = letters.split(',')
    out = np.array([row] * len(letters))
    out['var1'] = letters
a['idx'] = range(a.shape[0])
z = a.groupby('idx')
z.transform(fun)

---

像这样的怎么样：

In [55]: pd.concat([Series(row['var2'], row['var1'].split(','))              
                    for _, row in a.iterrows()]).reset_index()
Out[55]: 
  index  0
0     a  1
1     b  1
2     c  1
3     d  2
4     e  2
5     f  2

---

在痛苦的实验之后，你只需重新命名这些列，就可以找到比公认答案更快的答案，我成功了。它在我试用过的数据集上运行速度快了100倍左右

如果有人知道如何使这更优雅，请务必修改我的代码。我找不到一种不设置其他列作为索引，然后重置索引并重新命名列的方法，但是我可以想象还有其他方法可以工作

b = DataFrame(a.var1.str.split(',').tolist(), index=a.var2).stack()
b = b.reset_index()[[0, 'var2']] # var1 variable is currently labeled 0
b.columns = ['var1', 'var2'] # renaming var1

---

我想出了以下解决这个问题的办法：

def iter_var1(d):
    for _, row in d.iterrows():
        for v in row["var1"].split(","):
            yield (v, row["var2"])

new_a = DataFrame.from_records([i for i in iter_var1(a)],
        columns=["var1", "var2"])

---

我为具有任意列数的数据帧提出了一个解决方案（同时仍然一次只分隔一列的条目）

类似问题如下：

你可以做：

>> a=pd.DataFrame({"var1":"a,b,c d,e,f".split(),"var2":[1,2]})
>> s = a.var1.str.split(",").apply(pd.Series, 1).stack()
>> s.index = s.index.droplevel(-1)
>> del a['var1']
>> a.join(s)
   var2 var1
0     1    a
0     1    b
0     1    c
1     2    d
1     2    e
1     2    f

---

刚才使用了上面jiln的优秀答案，但需要扩展以拆分多个列。我想我会分享

def splitDataFrameList(df,target_column,separator):
''' df = dataframe to split,
target_column = the column containing the values to split
separator = the symbol used to perform the split

returns: a dataframe with each entry for the target column separated, with each element moved into a new row. 
The values in the other columns are duplicated across the newly divided rows.
'''
def splitListToRows(row, row_accumulator, target_columns, separator):
    split_rows = []
    for target_column in target_columns:
        split_rows.append(row[target_column].split(separator))
    # Seperate for multiple columns
    for i in range(len(split_rows[0])):
        new_row = row.to_dict()
        for j in range(len(split_rows)):
            new_row[target_columns[j]] = split_rows[j][i]
        row_accumulator.append(new_row)
new_rows = []
df.apply(splitListToRows,axis=1,args = (new_rows,target_column,separator))
new_df = pd.DataFrame(new_rows)
return new_df

对于这项常见任务，这里有一个解决方案。它比

系列

/

堆栈

方法更有效。列顺序和名称将保留

def tidy_split(df, column, sep='|', keep=False):
    """
    Split the values of a column and expand so the new DataFrame has one split
    value per row. Filters rows where the column is missing.

    Params
    ------
    df : pandas.DataFrame
        dataframe with the column to split and expand
    column : str
        the column to split and expand
    sep : str
        the string used to split the column's values
    keep : bool
        whether to retain the presplit value as it's own row

    Returns
    -------
    pandas.DataFrame
        Returns a dataframe with the same columns as `df`.
    """
    indexes = list()
    new_values = list()
    df = df.dropna(subset=[column])
    for i, presplit in enumerate(df[column].astype(str)):
        values = presplit.split(sep)
        if keep and len(values) > 1:
            indexes.append(i)
            new_values.append(presplit)
        for value in values:
            indexes.append(i)
            new_values.append(value)
    new_df = df.iloc[indexes, :].copy()
    new_df[column] = new_values
    return new_df

使用此功能，操作非常简单：

tidy_split(a, 'var1', sep=',')

---

UPDATE2:更通用的矢量化函数，可用于多个

normal

和多个

list

列

def explode(df, lst_cols, fill_value='', preserve_index=False):
    # make sure `lst_cols` is list-alike
    if (lst_cols is not None
        and len(lst_cols) > 0
        and not isinstance(lst_cols, (list, tuple, np.ndarray, pd.Series))):
        lst_cols = [lst_cols]
    # all columns except `lst_cols`
    idx_cols = df.columns.difference(lst_cols)
    # calculate lengths of lists
    lens = df[lst_cols[0]].str.len()
    # preserve original index values    
    idx = np.repeat(df.index.values, lens)
    # create "exploded" DF
    res = (pd.DataFrame({
                col:np.repeat(df[col].values, lens)
                for col in idx_cols},
                index=idx)
             .assign(**{col:np.concatenate(df.loc[lens>0, col].values)
                            for col in lst_cols}))
    # append those rows that have empty lists
    if (lens == 0).any():
        # at least one list in cells is empty
        res = (res.append(df.loc[lens==0, idx_cols], sort=False)
                  .fillna(fill_value))
    # revert the original index order
    res = res.sort_index()
    # reset index if requested
    if not preserve_index:        
        res = res.reset_index(drop=True)
    return res

演示：

多个

列表

列-所有

列表

列在每行中必须具有相同的元素：

In [134]: df
Out[134]:
   aaa  myid        num          text
0   10     1  [1, 2, 3]  [aa, bb, cc]
1   11     2         []            []
2   12     3     [1, 2]      [cc, dd]
3   13     4         []            []

In [135]: explode(df, ['num','text'], fill_value='')
Out[135]:
   aaa  myid num text
0   10     1   1   aa
1   10     1   2   bb
2   10     1   3   cc
3   11     2
4   12     3   1   cc
5   12     3   2   dd
6   13     4

保留原始索引值：

In [136]: explode(df, ['num','text'], fill_value='', preserve_index=True)
Out[136]:
   aaa  myid num text
0   10     1   1   aa
0   10     1   2   bb
0   10     1   3   cc
1   11     2
2   12     3   1   cc
2   12     3   2   dd
3   13     4

设置：

df = pd.DataFrame({
 'aaa': {0: 10, 1: 11, 2: 12, 3: 13},
 'myid': {0: 1, 1: 2, 2: 3, 3: 4},
 'num': {0: [1, 2, 3], 1: [], 2: [1, 2], 3: []},
 'text': {0: ['aa', 'bb', 'cc'], 1: [], 2: ['cc', 'dd'], 3: []}
})

CSV列：

In [46]: df
Out[46]:
        var1  var2 var3
0      a,b,c     1   XX
1  d,e,f,x,y     2   ZZ

In [47]: explode(df.assign(var1=df.var1.str.split(',')), 'var1')
Out[47]:
  var1  var2 var3
0    a     1   XX
1    b     1   XX
2    c     1   XX
3    d     2   ZZ
4    e     2   ZZ
5    f     2   ZZ
6    x     2   ZZ
7    y     2   ZZ

使用此小技巧，我们可以将类似CSV的列转换为

list

列：

In [48]: df.assign(var1=df.var1.str.split(','))
Out[48]:
              var1  var2 var3
0        [a, b, c]     1   XX
1  [d, e, f, x, y]     2   ZZ

---

更新：通用矢量化方法（也适用于多列）：

原始DF：

In [177]: df
Out[177]:
        var1  var2 var3
0      a,b,c     1   XX
1  d,e,f,x,y     2   ZZ

解决方案：

首先，让我们将CSV字符串转换为列表：

In [178]: lst_col = 'var1' 

In [179]: x = df.assign(**{lst_col:df[lst_col].str.split(',')})

In [180]: x
Out[180]:
              var1  var2 var3
0        [a, b, c]     1   XX
1  [d, e, f, x, y]     2   ZZ

现在我们可以这样做：

In [181]: pd.DataFrame({
     ...:     col:np.repeat(x[col].values, x[lst_col].str.len())
     ...:     for col in x.columns.difference([lst_col])
     ...: }).assign(**{lst_col:np.concatenate(x[lst_col].values)})[x.columns.tolist()]
     ...:
Out[181]:
  var1  var2 var3
0    a     1   XX
1    b     1   XX
2    c     1   XX
3    d     2   ZZ
4    e     2   ZZ
5    f     2   ZZ
6    x     2   ZZ
7    y     2   ZZ

---

旧答案：

受此启发，我想使其更具通用性，可以应用于具有两列以上的DF，并且速度几乎与AFinkelstein的解决方案一样快）：

---

另一个使用python复制包的解决方案

import copy
new_observations = list()
def pandas_explode(df, column_to_explode):
    new_observations = list()
    for row in df.to_dict(orient='records'):
        explode_values = row[column_to_explode]
        del row[column_to_explode]
        if type(explode_values) is list or type(explode_values) is tuple:
            for explode_value in explode_values:
                new_observation = copy.deepcopy(row)
                new_observation[column_to_explode] = explode_value
                new_observations.append(new_observation) 
        else:
            new_observation = copy.deepcopy(row)
            new_observation[column_to_explode] = explode_values
            new_observations.append(new_observation) 
    return_df = pd.DataFrame(new_observations)
    return return_df

df = pandas_explode(df, column_name)

---

下面是一条非常简单的消息，它使用pandas

str

访问器中的

split

方法，然后使用NumPy将每一行展平为单个数组

通过使用

np重复非拆分列的正确次数来检索相应的值。重复

var1 = df.var1.str.split(',', expand=True).values.ravel()
var2 = np.repeat(df.var2.values, len(var1) / len(df))

pd.DataFrame({'var1': var1,
              'var2': var2})

  var1  var2
0    a     1
1    b     1
2    c     1
3    d     2
4    e     2
5    f     2

基于优秀的@DMulligan函数，这里有一个通用的矢量化（无循环）函数，它将数据帧的一列拆分为多行，并将其合并回原始数据帧。它还使用了一个非常通用的
change\u column\u order
函数

例如：

df = pd.DataFrame([['a:b', 1, 4], ['c:d', 2, 5], ['e:f:g:h', 3, 6]], 
                  columns=['Name', 'A', 'B'], index=[10, 12, 13])
df
        Name    A   B
    10   a:b     1   4
    12   c:d     2   5
    13   e:f:g:h 3   6

split_df(df, 'Name', ':')
    Name    A   B
10   a       1   4
10   b       1   4
12   c       2   5
12   d       2   5
13   e       3   6
13   f       3   6    
13   g       3   6    
13   h       3   6    

>>> from pandas import DataFrame
>>> import numpy as np
>>> a = DataFrame([{'var1': 'a,b,c', 'var2': 1},
               {'var1': 'd,e,f', 'var2': 2}])
>>> a
    var1  var2
0  a,b,c     1
1  d,e,f     2
>>> separate_row(a, "var1")
  var1  var2
0    a     1
1    b     1
2    c     1
3    d     2
4    e     2
5    f     2

请注意，它保留了列的原始索引和顺序。它还适用于具有非顺序索引的数据帧。
字符串函数split可以采用布尔参数“expand”选项

以下是使用此参数的解决方案：

(a.var1
  .str.split(",",expand=True)
  .set_index(a.var2)
  .stack()
  .reset_index(level=1, drop=True)
  .reset_index()
  .rename(columns={0:"var1"}))

TL；博士

示范
让我们创建一个包含列表的新数据帧
d

d = a.assign(var1=lambda d: d.var1.str.split(','))

explode_list(d, 'var1')

  var1  var2
0    a     1
0    b     1
0    c     1
1    d     2
1    e     2
1    f     2


一般性意见
我将使用
np.arange
和
repeat
生成数据帧索引位置，我可以使用
iloc

常见问题
为什么我不使用
loc
？
因为索引可能不是唯一的，使用
loc
将返回与查询索引匹配的每一行

为什么不使用
值
属性并将其切片？
当调用
值时，若整个数据帧都在一个内聚的“块”中，Pandas将返回一个数组视图，该数组就是“块”。否则熊猫将不得不拼凑出一个新的阵列。填充时，该数组必须具有统一的数据类型。通常这意味着返回一个数据类型为
object
的数组。通过使用
iloc
而不是切片
values
属性，我减轻了自己处理该问题的负担

为什么要使用
分配
？
当我使用正在分解的相同列名使用
assign
时，我会覆盖现有列并保持其在数据帧中的位置

为什么索引值重复？
通过在重复位置上使用
iloc
，结果索引显示相同的重复模式。对列表或字符串中的每个元素重复一次。

可以使用
reset\u索引（drop=True）


弦乐
我不想过早地拆线。因此，我计算
sep
参数的出现次数，假设我要拆分，结果列表的长度将比分隔符的数量多一个

然后，我使用该
sep
来
连接
字符串，然后
拆分

def explode_str(df, col, sep):
    s = df[col]
    i = np.arange(len(s)).repeat(s.str.count(sep) + 1)
    return df.iloc[i].assign(**{col: sep.join(s).split(sep)})

对于列表
与字符串类似，只是我不需要计算
sep
的出现次数，因为它已经被拆分了

我使用Numpy的
串联
将列表阻塞在一起

import pandas as pd
import numpy as np

def explode_list(df, col):
    s = df[col]
    i = np.arange(len(s)).repeat(s.str.len())
    return df.iloc[i].assign(**{col: np.concatenate(s)})

可以在不改变数据帧结构的情况下拆分和分解数据帧

拆分和展开特定列的数据

输入：

    var1    var2
0   a,b,c   1
1   d,e,f   2



#Get the indexes which are repetative with the split 
df['var1'] = df['var1'].str.split(',')
df = df.explode('var1')

输出：

编辑-1

分裂
d = a.assign(var1=lambda d: d.var1.str.split(','))

explode_list(d, 'var1')

  var1  var2
0    a     1
0    b     1
0    c     1
1    d     2
1    e     2
1    f     2

def explode_str(df, col, sep):
    s = df[col]
    i = np.arange(len(s)).repeat(s.str.count(sep) + 1)
    return df.iloc[i].assign(**{col: sep.join(s).split(sep)})

import pandas as pd
import numpy as np

def explode_list(df, col):
    s = df[col]
    i = np.arange(len(s)).repeat(s.str.len())
    return df.iloc[i].assign(**{col: np.concatenate(s)})

    var1    var2
0   a,b,c   1
1   d,e,f   2



#Get the indexes which are repetative with the split 
df['var1'] = df['var1'].str.split(',')
df = df.explode('var1')

    var1    var2
0   a   1
0   b   1
0   c   1
1   d   2
1   e   2
1   f   2

Filename    RGB                                             RGB_type
0   A   [[0, 1650, 6, 39], [0, 1691, 1, 59], [50, 1402...   [r, g, b]
1   B   [[0, 1423, 16, 38], [0, 1445, 16, 46], [0, 141...   [r, g, b]

df = df.reindex(df.index.repeat(df['RGB_type'].apply(len)))
df = df.groupby('Filename').apply(lambda x:x.apply(lambda y: pd.Series(y.iloc[0])))
df.reset_index(drop=True).ffill()

                Filename    RGB_type    Top 1 colour    Top 1 frequency Top 2 colour    Top 2 frequency
    Filename                            
 A  0       A   r   0   1650    6   39
    1       A   g   0   1691    1   59
    2       A   b   50  1402    49  187
 B  0       B   r   0   1423    16  38
    1       B   g   0   1445    16  46
    2       B   b   0   1419    16  39

def explode(df, lst_cols, fill_value='', preserve_index=False):
    """
    usage:
        In [134]: df
        Out[134]:
           aaa  myid        num          text
        0   10     1  [1, 2, 3]  [aa, bb, cc]
        1   11     2         []            []
        2   12     3     [1, 2]      [cc, dd]
        3   13     4         []            []

        In [135]: explode(df, ['num','text'], fill_value='')
        Out[135]:
           aaa  myid num text
        0   10     1   1   aa
        1   10     1   2   bb
        2   10     1   3   cc
        3   11     2
        4   12     3   1   cc
        5   12     3   2   dd
        6   13     4
    """
    # make sure `lst_cols` is list-alike
    if (lst_cols is not None
        and len(lst_cols) > 0
        and not isinstance(lst_cols, (list, tuple, np.ndarray, pd.Series))):
        lst_cols = [lst_cols]
    # all columns except `lst_cols`
    idx_cols = df.columns.difference(lst_cols)
    # calculate lengths of lists
    lens = df[lst_cols[0]].str.len()
    # preserve original index values    
    idx = np.repeat(df.index.values, lens)
    res = (pd.DataFrame({
                col:np.repeat(df[col].values, lens)
                for col in idx_cols},
                index=idx)
             .assign(**{col:np.concatenate(df.loc[lens>0, col].values)
                            for col in lst_cols}))
    # append those rows that have empty lists
    if (lens == 0).any():
        # at least one list in cells is empty
        res = (res.append(df.loc[lens==0, idx_cols], sort=False)
                  .fillna(fill_value))
    # revert the original index order
    res = res.sort_index()
    # reset index if requested
    if not preserve_index:        
        res = res.reset_index(drop=True)

    # if original index is MultiIndex build the dataframe from the multiindex
    # create "exploded" DF
    if isinstance(df.index, pd.MultiIndex):
        res = res.reindex(
            index=pd.MultiIndex.from_tuples(
                res.index,
                names=['number', 'color']
            )
    )
    return res

df = pd.DataFrame({'var1': ['a,b,c', 'd,e,f'], 'var2': [1, 2]})
df
    var1  var2
0  a,b,c     1
1  d,e,f     2

df.assign(var1=df['var1'].str.split(',')).explode('var1')

  var1  var2
0    a     1
0    b     1
0    c     1
1    d     2
1    e     2
1    f     2

df = pd.DataFrame({'var1': ['d,e,f', '', np.nan], 'var2': [1, 2, 3]})
df
    var1  var2
0  d,e,f     1
1            2
2    NaN     3

df['var1'].str.split(',')

0    [d, e, f]
1           []
2          NaN

df.assign(var1=df['var1'].str.split(',')).explode('var1')

  var1  var2
0    d     1
0    e     1
0    f     1
1          2  # empty list entry becomes empty string after exploding 
2  NaN     3  # NaN left un-touched

df = pd.DataFrame({'var1': ['a,b,c', 'd,e,f'], 
                   'var2': ['i,j,k', 'l,m,n'], 
                   'var3': [1, 2]})
df
    var1   var2  var3
0  a,b,c  i,j,k     1
1  d,e,f  l,m,n     2

(df.set_index(['var3']) 
   .apply(lambda col: col.str.split(',').explode())
   .reset_index()
   .reindex(df.columns, axis=1))

df
  var1 var2  var3
0    a    i     1
1    b    j     1
2    c    k     1
3    d    l     2
4    e    m     2
5    f    n     2

import pandas_explode
pandas_explode.patch()
df_zlp_people_cnt3 = df_zlp_people_cnt2.explode('people')

>>> b = a.var1.str.split(',', expand=True).set_index(a.var2).stack().reset_index(level=0, name='var1')
>>> b
   var2 var1
0     1    a
1     1    b
2     1    c
0     2    d
1     2    e
2     2    f

>>> b = b.reset_index(drop=True)[['var1', 'var2']]
>>> b
  var1  var2
0    a     1
1    b     1
2    c     1
3    d     2
4    e     2
5    f     2

import re
import pandas as pd

def separate_row(df, column_name):
    ls = []
    for row_dict in df.to_dict('records'):
        for word in re.split(',', row_dict[column_name]):
            row = row_dict.copy()
            row[column_name]=word
            ls.append(row)
    return pd.DataFrame(ls)

>>> from pandas import DataFrame
>>> import numpy as np
>>> a = DataFrame([{'var1': 'a,b,c', 'var2': 1},
               {'var1': 'd,e,f', 'var2': 2}])
>>> a
    var1  var2
0  a,b,c     1
1  d,e,f     2
>>> separate_row(a, "var1")
  var1  var2
0    a     1
1    b     1
2    c     1
3    d     2
4    e     2
5    f     2

# Original problem
from pandas import DataFrame
import numpy as np
a = DataFrame([{'var1': 'a,b,c', 'var2': 1},
               {'var1': 'd,e,f', 'var2': 2}])
b = DataFrame([{'var1': 'a', 'var2': 1},
               {'var1': 'b', 'var2': 1},
               {'var1': 'c', 'var2': 1},
               {'var1': 'd', 'var2': 2},
               {'var1': 'e', 'var2': 2},
               {'var1': 'f', 'var2': 2}])
### My solution
import pandas as pd
import functools
def expand_on_cols(df, fuse_cols, delim=","):
    def expand_on_col(df, fuse_col):
        col_order = df.columns
        df_expanded = pd.DataFrame(
            df.set_index([x for x in df.columns if x != fuse_col])[fuse_col]
            .apply(lambda x: x.split(delim))
            .explode()
        ).reset_index()
        return df_expanded[col_order]
    all_expanded = functools.reduce(expand_on_col, fuse_cols, df)
    return all_expanded

assert(b.equals(expand_on_cols(a, ["var1"], delim=",")))

def split_df_rows_for_semicolon_separated_key(key, df):
    df=df.set_index(df.columns.drop(key,1).tolist())[key].str.split(';', expand=True).stack().reset_index().rename(columns={0:key}).loc[:, df.columns]
    df=df[df[key] != '']
    return df

# First, reset_index to make the index a column
a = a.reset_index().rename(columns={'index':'duplicated_idx'})

# Get a longer series with exploded cells to rows
series = pd.DataFrame(a['var1'].str.split('/')
                      .tolist(), index=a.duplicated_idx).stack()

# New df from series and merge with the old one
b = series.reset_index([0, 'duplicated_idx'])
b = b.rename(columns={0:'var1'})

# Optional & Advanced: In case, there are other columns apart from var1 & var2
b.merge(
    a[a.columns.difference(['var1'])],
    on='duplicated_idx')

# Optional: Delete the "duplicated_index"'s column, and reorder columns
b = b[a.columns.difference(['duplicated_idx'])]

    col1  col2
0  a,b,c     1
1  d,e,f     2

df.assign(col1 = df.col1.str.split(',')).explode('col1', ignore_index=True)

  col1  col2
0    a     1
1    b     1
2    c     1
3    d     2
4    e     2
5    f     2

vals = np.array(a.var1.str.split(",").values.tolist())    
var = np.repeat(a.var2, vals.shape[1])

out = pd.DataFrame(np.column_stack((var, vals.ravel())), columns=a.columns)
display(out)

      var1 var2
    0   1   a
    1   1   b
    2   1   c
    3   2   d
    4   2   e
    5   2   f