パンダの適用機能の並列化に関するこの質問のより一般的なバージョンがあります-これはさわやかな質問です:)
最初に、「パッケージ化された」ソリューションを要求したのでswifterに言及したいと思います。それは、パンダの並列化に関するほとんどのSO質問に現れます。
しかし.. DataFrameでの数年間の作業の後、100%の並列化ソリューション(主に適用機能用)を見つけられず、常に「マニュアル」コード。
あなたのおかげで、(理論的には)DataFrameメソッドをその名前でサポートするように汎用化しました(したがって、isin、applyなどのバージョンを保持する必要はありません)。
python 2.7と3.6の両方を使用して、「isin」、「apply」、「isna」関数でテストしました。20行未満で、「サブセット」や「njobs」などのパンダの命名規則に従いました。
「isin」の同等のコードとの時間比較も追加しましたが、この要点の約2倍遅いようです。
次の2つの機能が含まれます。
df_multi_core-これはあなたが呼ぶものです。受け入れます:
- dfオブジェクト
- 呼び出したい関数名
- 関数を実行できる列のサブセット(時間/メモリの削減に役立ちます)
- 並列に実行するジョブの数(-1またはすべてのコアで省略)
- dfの関数が受け入れる他のkwargs(「軸」など)
_df_splitこれは、実行中のモジュールに対してグローバルに配置する必要がある内部ヘルパー関数です(Pool.mapは「配置依存」です)、そうでない場合は内部で検索します。
ここに私の要点からのコードがあります(パンダの機能テストをさらに追加します):
import pandas as pd
import numpy as np
import multiprocessing
from functools import partial
def _df_split(tup_arg, **kwargs):
split_ind, df_split, df_f_name = tup_arg
return (split_ind, getattr(df_split, df_f_name)(**kwargs))
def df_multi_core(df, df_f_name, subset=None, njobs=-1, **kwargs):
if njobs == -1:
njobs = multiprocessing.cpu_count()
pool = multiprocessing.Pool(processes=njobs)
try:
splits = np.array_split(df[subset], njobs)
except ValueError:
splits = np.array_split(df, njobs)
pool_data = [(split_ind, df_split, df_f_name) for split_ind, df_split in enumerate(splits)]
results = pool.map(partial(_df_split, **kwargs), pool_data)
pool.close()
pool.join()
results = sorted(results, key=lambda x:x[0])
results = pd.concat([split[1] for split in results])
return results
Bellowは、並列化されたisinのテストコードであり、ネイティブ、マルチコアの要点、および夕暮れ時のパフォーマンスを比較します。8つの物理コアを持つI7マシンでは、X4倍のスピードアップが得られました。実際のデータで何が得られるのか聞きたいです!
from time import time
if __name__ == '__main__':
sep = '-' * 50
# isin test
N = 10000000
df = pd.DataFrame({'c1': np.random.randint(low=1, high=N, size=N), 'c2': np.arange(N)})
lookfor = np.random.randint(low=1, high=N, size=1000000)
print('{}\ntesting pandas isin on {}\n{}'.format(sep, df.shape, sep))
t1 = time()
print('result\n{}'.format(df.isin(lookfor).sum()))
t2 = time()
print('time for native implementation {}\n{}'.format(round(t2 - t1, 2), sep))
t3 = time()
res = df_multi_core(df=df, df_f_name='isin', subset=['c1'], njobs=-1, values=lookfor)
print('result\n{}'.format(res.sum()))
t4 = time()
print('time for multi core implementation {}\n{}'.format(round(t4 - t3, 2), sep))
t5 = time()
ddata = dd.from_pandas(df, npartitions=njobs)
res = ddata.map_partitions(lambda df: df.apply(apply_f, axis=1)).compute(scheduler='processes')
t6 = time()
print('result random sample\n{}'.format(res.sample(n=3, random_state=0)))
print('time for dask implementation {}\n{}'.format(round(t6 - t5, 2), sep))
--------------------------------------------------
testing pandas isin on (10000000, 2)
--------------------------------------------------
result
c1 953213
c2 951942
dtype: int64
time for native implementation 3.87
--------------------------------------------------
result
c1 953213
dtype: int64
time for multi core implementation 1.16
--------------------------------------------------
result
c1 953213
c2 951942
dtype: int64
time for dask implementation 2.88