Python 快速计算增量的方法

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这是一个创建于 1800 天前的主题，其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

假设表

data = [
  ['20:00', 100],
  ['20:10', 130],
  ['20:20', 190],
  ...
]

期望结果，只统计增量：

data = [
  ['20:00', 100],
  ['20:10', 30],
  ['20:20', 60],
  ...
]

正常写法我会，求一个最 pythonic 的搞法。
印象中好像 map 还是 reduce 啥的能搞这个，但是 py3 好像要导入模块，有点想不起来了。
谁给指点一下。

Data

20:00

增量

搞法

32 条回复 • 2019-12-12 14:59:37 +08:00

necomancer

2019-12-11 21:54:10 +08:00

In [1]: [data[0], list(map(lambda x, y: [x[0],y[1]-x[1]], *zip(data[:-1],data[1:])))]
Out[1]: [['20:00', 100], [['20:00', 30], ['20:10', 60]]]

watsy0007

2019-12-11 22:00:19 +08:00

```python
fst = lambda x: x[0]
sec = lambda x: x[1]
[[fst(item), sec(item) - (0 if idx == 0 else sec(data[idx-1]))] for idx, item in enumerate(data)]
```

necomancer

2019-12-11 22:00:58 +08:00

sorry

[data[0]] + list(map(lambda x, y: [x[0],y[1]-x[1]], *zip(data[:-1],data[1:])))

necomancer

2019-12-11 22:08:13 +08:00

再 sorry，没看清题……
In [3]: [data[0]] + list(map(lambda x, y: [y[0],y[1]-x[1]], *zip(data[:-1],data[1:])))
Out[3]: [['20:00', 100], ['20:10', 30], ['20:20', 60]]

JCZ2MkKb5S8ZX9pq

2019-12-11 22:11:18 +08:00

@necomancer 好像是 zip 这步有点问题，py3.7。
TypeError: <lambda>() takes 2 positional arguments but 55 were given
还是 map 的调用方法问题？
我要试试，这两个方法不大用到。

JCZ2MkKb5S8ZX9pq

2019-12-11 22:13:37 +08:00

顺便给一串测试数据好了，里面是排序后的 tuple。
[('2019-12-09 19:40:03', 412), ('2019-12-09 20:10:58', 4136), ('2019-12-09 20:41:00', 6634), ('2019-12-09 21:11:22', 9090), ('2019-12-09 21:41:23', 11636), ('2019-12-09 22:11:27', 14597), ('2019-12-09 22:41:32', 17506), ('2019-12-09 23:11:43', 20315), ('2019-12-09 23:41:44', 22926), ('2019-12-10 00:11:46', 24749), ('2019-12-10 00:41:55', 26133), ('2019-12-10 01:11:58', 27021), ('2019-12-10 01:42:06', 27574), ('2019-12-10 03:08:38', 28333), ('2019-12-10 03:38:48', 28435), ('2019-12-10 04:08:58', 28527), ('2019-12-10 04:39:01', 28608), ('2019-12-10 05:09:23', 28680), ('2019-12-10 05:39:32', 28754), ('2019-12-10 06:09:46', 28841), ('2019-12-10 06:39:51', 29006), ('2019-12-10 07:09:57', 29320), ('2019-12-10 07:40:05', 29755), ('2019-12-10 08:10:51', 30309), ('2019-12-10 08:40:59', 30902), ('2019-12-10 09:11:08', 31454), ('2019-12-10 09:41:21', 31977), ('2019-12-10 10:11:48', 32555), ('2019-12-10 10:42:04', 33137), ('2019-12-10 11:12:30', 33749), ('2019-12-10 11:42:45', 34279), ('2019-12-10 12:12:55', 34964), ('2019-12-10 12:43:05', 35904), ('2019-12-10 13:13:27', 36774), ('2019-12-10 13:43:49', 37375), ('2019-12-10 14:13:56', 37803), ('2019-12-10 14:44:08', 38222), ('2019-12-10 15:14:40', 38589), ('2019-12-10 15:44:51', 38937), ('2019-12-10 16:15:04', 39311), ('2019-12-10 16:45:37', 39707), ('2019-12-10 17:15:53', 40081), ('2019-12-10 17:45:55', 40520), ('2019-12-10 18:16:05', 40991), ('2019-12-10 18:46:48', 41481), ('2019-12-10 19:17:01', 41999), ('2019-12-11 03:23:55', 47926), ('2019-12-11 05:24:01', 48053), ('2019-12-11 07:24:05', 48245), ('2019-12-11 09:24:18', 48742), ('2019-12-11 11:24:28', 49315), ('2019-12-11 13:24:41', 50181), ('2019-12-11 15:24:51', 50767), ('2019-12-11 17:24:52', 51305), ('2019-12-11 19:24:54', 52048), ('2019-12-11 21:25:34', 52911)]

JCZ2MkKb5S8ZX9pq

2019-12-11 22:17:31 +08:00

@necomancer 搜了下，看到 pandas 有个 diff 方法。
[pandas.DataFrame.diff — pandas 0.25.3 documentation]( https://pandas.pydata.org/pandas-docs/stable/reference/api/pandas.DataFrame.diff.html)

necomancer

2019-12-11 22:19:40 +08:00

是……我脑残了……
[data[0]] + list(map(lambda x: [x[1][0],x[1][1]-x[0][1]], zip(data[:-1],data[1:])))

ClericPy

2019-12-11 22:21:21 +08:00

![uTools_1576073918431.png]( https://i.loli.net/2019/12/11/aR6rG5JXbQoUql8.png)

以前写过类似的有序一维数组判断间隔的, 取前几行改改也能用, 主要就是一行

diffs = [nums[i + 1] - nums[i] for i in range(len(nums) - 1)]

pythonic 这种东西不是炫技, 牺牲可读性写出来的代码基本等同于蠢

necomancer

2019-12-11 22:24:52 +08:00

@ClericPy nums[i]这样会引入一个 O(N) 操作的。

ipwx

2019-12-11 22:26:16 +08:00

你这个例子写个 for 难道不是可读性最好的么？

在这里追求所谓的“Pythonic”未免走火入魔了。

necomancer

2019-12-11 22:26:35 +08:00

@JCZ2MkKb5S8ZX9pq pandas 我用得不多。pandas 倒是支持时间作差，但必须是 pandas 的 datetime 类型，字符串直接带入会报错。

JCZ2MkKb5S8ZX9pq

2019-12-11 22:42:19 +08:00

@necomancer
df = pd.DataFrame(data, columns=['time', 'volume'])
df['volume'] = df['volume'].diff()
df['volume'].fillna(0, inplace=True)
df['volume'] = df['volume'].astype(int)
print(df)

diff 可以应用在单独的 series，就是它不打 0 而是用 nan，还要再转一下。

necomancer

2019-12-11 22:45:37 +08:00

@JCZ2MkKb5S8ZX9pq 这样啊，谢谢。不过我看求 diff 的时候 pd 好像没有 numpy.diff 里的 prepend 功能，所以无论如何少一个。按你的要求是第一个值不变，原始数据应该在头一个加一个['---', 0] 进去吧～

necomancer

2019-12-11 22:46:27 +08:00

或者直接 df['volume'] = numpy.diff(df['volume'], prepend=0)

JCZ2MkKb5S8ZX9pq

2019-12-11 22:46:48 +08:00

@necomancer
其实感觉这么搞，适用性的确不高。
如果数据内部想标清楚点，用 dict 来记录每一条，写起来更长，的确嵌套起来不大好读。
pandas 在这种地方还是挺好的。

以前都是简单表格直接 prettyTable，感觉 pandas 还是值得深入搞搞。

JCZ2MkKb5S8ZX9pq

2019-12-11 22:48:05 +08:00

@necomancer 没错，pandas 第一个搞了 0 出来。你不说我还没注意。

JCZ2MkKb5S8ZX9pq

2019-12-11 22:50:52 +08:00

@necomancer
这样插行再拿掉感觉也挺蠢的，一整套还是自己写个方法封起来用算了。
numpy 我不大熟，你感觉 numpy 和 pandas 哪个值得优先地深入看看？

JCZ2MkKb5S8ZX9pq

2019-12-11 22:58:32 +08:00

@ClericPy 你这个是算间隔的话，长度 1 的时候为什么不是返回 0 ？

necomancer

2019-12-11 23:00:15 +08:00

@JCZ2MkKb5S8ZX9pq numpy 是基础。我是做物理的所以很少处理非数字的数据，pandas 除了 read_csv 啥的没咋用过。
但 pandas 的 dataframe 的底层似乎就是 numpy.ndarray，比如 df.values 会返回 numpy.ndarray ； numpy 的函数也更数学化。但 pandas 的 dataframe 针对各种复杂的数据似更友好一些。

necomancer

2019-12-11 23:03:30 +08:00

numpy 去官方文档看看那个入门了解一下各种数组的操作就可以了。你要是处理数据尤其是简单统计一类的比较多的话，多看看 pandas。有些像 dataframe.diff 不那么好用的场景毕竟还可以用 numpy.diff (prepend，append 和 axis ），毕竟数据应该是一样的。

dongxiao

2019-12-11 23:19:52 +08:00

1、
data[0:1] + list(map(lambda obj1, obj2: [obj1[0], obj2[1]-obj1[1]], data[0:-1], data[1:]))

2、
from pandas import DataFrame
frame = DataFrame(data)
pd.concat([frame.loc[:, 0], frame.loc[:, 1].map(int).diff()], axis=1).combine_first(frame)

JCZ2MkKb5S8ZX9pq

2019-12-11 23:24:27 +08:00

@necomancer 好的，我去了解一下。

JCZ2MkKb5S8ZX9pq

2019-12-11 23:26:31 +08:00

@dongxiao 这个是会玩 pandas 的，让我好好消化一下。

dongxiao

2019-12-11 23:42:25 +08:00

3、
import numpy as np
arr = np.array(data)
time_arr, num_arr = np.hsplit(arr, [1])
np.c_[time_arr, np.r_[num_arr[:1], np.diff(num_arr.astype(int), 1, 0)]]

# 如果要格式转换则
list(map(lambda obj: [obj[0], int(obj[1])], np.c_[time_arr, np.r_[num_arr[:1], np.diff(num_arr.astype(int), 1, 0)]].tolist()))

ClericPy

2019-12-12 01:46:31 +08:00

@JCZ2MkKb5S8ZX9pq #23 呃, 看了这么多回帖才知道你是要数据分析量级比较大的, 那走 pandas 肯定是最好的选择, 性能高一大截还不容易出错

@necomancer #10 好吧, 我还真没想到复杂度层面, 以前被 CTO 逮住教训了半天别太纠结语法糖, 写过太多屎山, 所以把 pythonic 就直接看作优雅的可读性了

dangyuluo

2019-12-12 07:15:15 +08:00

最 pythonic 的写法难道不是用 numpy 么哈哈，shift 第二列然后减一下

cassidyhere

2019-12-12 10:11:17 +08:00

from itertools import chain

l = [100, 130, 190]
[i - j for i, j in zip(l, chain([0], l[:-1]))]

这样吧，如果想用 map 还可以用 operator

import operator

map(operator.sub, l, chain([0], l[:-1]))

cassidyhere

2019-12-12 10:14:35 +08:00

涉及循环或序列里元素间的操作，可以看看 itertools, operator, functools

wliansheng

2019-12-12 11:22:06 +08:00

为什么楼上大部分回答都不能成功运行。除了 @cassidyhere 可以得到 [100, 30, 60]

JCZ2MkKb5S8ZX9pq

2019-12-12 13:40:04 +08:00

@cassidyhere
你这一写，我感觉以前看 cookbook 的时候都见过，太久不用都还回去了。/捂脸

不过这个题目我后来想想，还是有一些细节可以探讨。几种方法效率上还是有点区别。

cfwyy

2019-12-12 14:59:37 +08:00

不知道啥叫 pythonic，见笑了。

newdata=data[0:1]
newdata.extend([[data[i][0],data[i][1]-data[i-1][1]] for i in range(1,len(data))])