如何使用 python 計算 dataframe 中特定行值之間的時間差？

Question

df 如下所示：

Time                    A 

2019-05-18 01:15:28     7
2019-05-18 01:28:11     7
2019-05-18 01:36:36     12
2019-05-18 01:39:47     12
2019-05-18 01:53:32     12
2019-05-18 02:05:37     7

我了解如何計算連續行時間差。 但我想在 A 中的值為 7 到 12 時計算時間差。

預期 output：

Time                    A   Time_difference

2019-05-18 01:15:28     7   0
2019-05-18 01:28:11     7   0
2019-05-18 01:36:36     12  00:21:08
2019-05-18 01:39:47     12  0
2019-05-18 01:53:32     12  0
2019-05-18 02:05:37     12  0

Answer 1

您可以使用loc隔離數據框中的任何值。 返回的是一個系列，它可以像列表一樣被索引。 使用[0]獲取系列中的第一個匹配項。

times = [
    '2019-05-18 01:15:28',
    '2019-05-18 01:28:11',
    '2019-05-18 01:36:36',
    '2019-05-18 01:39:47',
    '2019-05-18 01:53:32',
    '2019-05-18 02:05:37'
]

a = [9, 7, 7, 5, 12, 12]

df = pd.DataFrame({'times':times, 'a':a})
df.times = pd.to_datetime(df['times'])
pd.Timedelta(df.loc[df.a == 12, 'times'].values[0] - df.loc[df.a == 7, 'times'].values[0])

Timedelta('0 days 00:25:21')

或者，為了便於閱讀，我們可以將代碼分開，並對新變量進行計算：

times = [
    '2019-05-18 01:15:28',
    '2019-05-18 01:28:11',
    '2019-05-18 01:36:36',
    '2019-05-18 01:39:47',
    '2019-05-18 01:53:32',
    '2019-05-18 02:05:37'
]

a = [9, 7, 7, 5, 12, 12]

df = pd.DataFrame({'times':times, 'a':a})
df.times = pd.to_datetime(df['times'])
end = df.loc[df.a == 12, 'times'].values[0]
start = df.loc[df.a == 7, 'times'].values[0]
pd.Timedelta(end - start)

Timedelta('0 days 00:25:21')

Answer 2

樣本：

times = [
    '2019-05-18 01:15:28',
    '2019-05-18 01:28:11',
    '2019-05-18 01:36:36',
    '2019-05-18 01:39:47',
    '2019-05-18 01:53:32',
    '2019-05-18 02:05:37'
]

a = [7, 7, 12, 7, 12, 7]

df = pd.DataFrame({'times': pd.to_datetime(times), 'A':a})
print (df)
                times   A
0 2019-05-18 01:15:28   7
1 2019-05-18 01:28:11   7
2 2019-05-18 01:36:36  12
3 2019-05-18 01:39:47   7
4 2019-05-18 01:53:32  12
5 2019-05-18 02:05:37   7

首先創建默認索引並僅使用7和12過濾行：

df = df.reset_index(drop=True)
df1 = df[df['A'].isin([7, 12])]

然后通過與移位值進行比較來獲取行中的第一個連續值：

df1 = df1[df1['A'].ne(df1['A'].shift())]
print (df1)
                times   A
0 2019-05-18 01:15:28   7
2 2019-05-18 01:36:36  12
3 2019-05-18 01:39:47   7
4 2019-05-18 01:53:32  12
5 2019-05-18 02:05:37   7

然后用接下來的12行過濾7 ：

m1 = df1['A'].eq(7) & df1['A'].shift(-1).eq(12)
m2 = df1['A'].eq(12) & df1['A'].shift().eq(7)

df2 = df1[m1 | m2]
print (df2)
                times   A
0 2019-05-18 01:15:28   7
2 2019-05-18 01:36:36  12
3 2019-05-18 01:39:47   7
4 2019-05-18 01:53:32  12

使用對和取消對行獲取日期時間：

out7 = df2.iloc[::2]
out12 = df2.iloc[1::2]

最后減去：

df['Time_difference'] = out12['times'] - out7['times'].to_numpy()
df['Time_difference'] = df['Time_difference'].fillna(pd.Timedelta(0))
print (df)
                times   A Time_difference
0 2019-05-18 01:15:28   7        00:00:00
1 2019-05-18 01:28:11   7        00:00:00
2 2019-05-18 01:36:36  12        00:21:08
3 2019-05-18 01:39:47   7        00:00:00
4 2019-05-18 01:53:32  12        00:13:45
5 2019-05-18 02:05:37   7        00:00:00

Answer 3

說明：

• (df["A"] == 7).cumsum() 將行分隔為每行 7
• 對於每組 7 個，如果有 12 個，則從組的第 1 行減去第 1 行和 12
• 如果在找到 12 之前不將第一行組的值傳遞給下一組

import pandas as pd
import numpy as np

np.random.seed(10)
date_range = pd.date_range("25-9-2019", "27-9-2019", freq="3H")
df = pd.DataFrame({'Time':date_range, 'A':np.random.choice([5,7,12], len(date_range))})

df["Seven"] = (df["A"] == 7).cumsum()

# display(df)
pass_to_next_group = {"val": None}
def diff(group):
    group["Diff"]=0
    loc = group.index[group["A"]==12]

    time_a = pass_to_next_group["val"] if pass_to_next_group["val"] else group["Time"].iloc[0]
    pass_to_next_group["val"] = None

    if group.name>0 and len(loc)>0:           
        group.loc[loc[0],"Diff"] =  time_a-group.loc[loc[0],"Time"]
    else:
        pass_to_next_group["val"] = time_a

    return group


df.groupby("Seven").apply(diff)