パンダ：列内のテキストを複数の行に分割するにはどうすればよいですか？

大きなcsvファイルを使用していて、最後から2番目の列に、特定の区切り文字で分割するテキストの文字列があります。パンダやパイソンを使ってこれを行う簡単な方法があるかどうか疑問に思っていましたか？

CustNum  CustomerName     ItemQty  Item   Seatblocks                 ItemExt
32363    McCartney, Paul      3     F04    2:218:10:4,6                   60
31316    Lennon, John        25     F01    1:13:36:1,12 1:13:37:1,13     300

スペース(' ')で区切っ(':')てからSeatblocks列のコロンで区切りたいのですが、セルごとに異なる列数になります。Seatblocks列がシートの最後になるように列を再配置する機能がありますが、そこから何をするかわかりません。組み込みtext-to-columns関数とクイックマクロを使用してExcelで実行できますが、データセットにExcelで処理するにはレコードが多すぎます。

最終的には、John Lennonのようなレコードを取り、複数の行を作成し、座席の各セットからの情報を別々の行に入れたいと思います。

これにより、シートブロックがスペースで分割され、それぞれに独自の行が割り当てられます。

In [43]: df
Out[43]: 
   CustNum     CustomerName  ItemQty Item                 Seatblocks  ItemExt
0    32363  McCartney, Paul        3  F04               2:218:10:4,6       60
1    31316     Lennon, John       25  F01  1:13:36:1,12 1:13:37:1,13      300

In [44]: s = df['Seatblocks'].str.split(' ').apply(Series, 1).stack()

In [45]: s.index = s.index.droplevel(-1) # to line up with df's index

In [46]: s.name = 'Seatblocks' # needs a name to join

In [47]: s
Out[47]: 
0    2:218:10:4,6
1    1:13:36:1,12
1    1:13:37:1,13
Name: Seatblocks, dtype: object

In [48]: del df['Seatblocks']

In [49]: df.join(s)
Out[49]: 
   CustNum     CustomerName  ItemQty Item  ItemExt    Seatblocks
0    32363  McCartney, Paul        3  F04       60  2:218:10:4,6
1    31316     Lennon, John       25  F01      300  1:13:36:1,12
1    31316     Lennon, John       25  F01      300  1:13:37:1,13

または、コロンで区切られた各文字列を独自の列に含めるには：

In [50]: df.join(s.apply(lambda x: Series(x.split(':'))))
Out[50]: 
   CustNum     CustomerName  ItemQty Item  ItemExt  0    1   2     3
0    32363  McCartney, Paul        3  F04       60  2  218  10   4,6
1    31316     Lennon, John       25  F01      300  1   13  36  1,12
1    31316     Lennon, John       25  F01      300  1   13  37  1,13

これは少し見苦しいですが、誰かがもっときれいなソリューションを利用するかもしれません。

ダンとは異なり、私は彼の答えを非常にエレガントだと思います...しかし、残念ながらそれは非常に非効率的です。だから、言及された質問以来「大きなcsvファイル」と Danの解決策をシェルで試すことを提案させてください：

time python -c "import pandas as pd;
df = pd.DataFrame(['a b c']*100000, columns=['col']);
print df['col'].apply(lambda x : pd.Series(x.split(' '))).head()"

...この代替と比較して：

time python -c "import pandas as pd;
from scipy import array, concatenate;
df = pd.DataFrame(['a b c']*100000, columns=['col']);
print pd.DataFrame(concatenate(df['col'].apply( lambda x : [x.split(' ')]))).head()"

... この：

time python -c "import pandas as pd;
df = pd.DataFrame(['a b c']*100000, columns=['col']);
print pd.DataFrame(dict(zip(range(3), [df['col'].apply(lambda x : x.split(' ')[i]) for i in range(3)]))).head()"

2つ目は単に100 000シリーズの割り当てを控えたものであり、これで約10倍速くなります。しかし、皮肉なことに、str.split（）への呼び出しの多くを浪費する3番目のソリューション（行ごとに列ごとに1回呼び出されるため、他の2つのソリューションの3倍）は、最初のソリューションよりも約40倍高速です。 100 000個のリストをインスタンス化することも回避しているためです。そして、はい、確かに少し醜いです...

編集： この回答は、「to_list（）」の使用方法とラムダの必要性を回避する方法を提案しています。結果は次のようなものです

time python -c "import pandas as pd;
df = pd.DataFrame(['a b c']*100000, columns=['col']);
print pd.DataFrame(df.col.str.split().tolist()).head()"

これは3番目のソリューションよりも効率的で、確かにはるかにエレガントです。

編集：さらにシンプルに

time python -c "import pandas as pd;
df = pd.DataFrame(['a b c']*100000, columns=['col']);
print pd.DataFrame(list(df.col.str.split())).head()"

も動作し、ほぼ同じくらい効率的です。

編集： さらにシンプルに！また、NaNを処理します（ただし、効率は低下します）。

time python -c "import pandas as pd;
df = pd.DataFrame(['a b c']*100000, columns=['col']);
print df.col.str.split(expand=True).head()"

import pandas as pd
import numpy as np

df = pd.DataFrame({'ItemQty': {0: 3, 1: 25}, 
                   'Seatblocks': {0: '2:218:10:4,6', 1: '1:13:36:1,12 1:13:37:1,13'}, 
                   'ItemExt': {0: 60, 1: 300}, 
                   'CustomerName': {0: 'McCartney, Paul', 1: 'Lennon, John'}, 
                   'CustNum': {0: 32363, 1: 31316}, 
                   'Item': {0: 'F04', 1: 'F01'}}, 
                    columns=['CustNum','CustomerName','ItemQty','Item','Seatblocks','ItemExt'])

print (df)
   CustNum     CustomerName  ItemQty Item                 Seatblocks  ItemExt
0    32363  McCartney, Paul        3  F04               2:218:10:4,6       60
1    31316     Lennon, John       25  F01  1:13:36:1,12 1:13:37:1,13      300

チェーンを使用した別の同様のソリューションは、use reset_indexand renameです。

print (df.drop('Seatblocks', axis=1)
             .join
             (
             df.Seatblocks
             .str
             .split(expand=True)
             .stack()
             .reset_index(drop=True, level=1)
             .rename('Seatblocks')           
             ))

   CustNum     CustomerName  ItemQty Item  ItemExt    Seatblocks
0    32363  McCartney, Paul        3  F04       60  2:218:10:4,6
1    31316     Lennon, John       25  F01      300  1:13:36:1,12
1    31316     Lennon, John       25  F01      300  1:13:37:1,13

列内が値でない NaN場合、最も速い解決策はlist、DataFrameコンストラクターで理解を使用することです。

df = pd.DataFrame(['a b c']*100000, columns=['col'])

In [141]: %timeit (pd.DataFrame(dict(zip(range(3), [df['col'].apply(lambda x : x.split(' ')[i]) for i in range(3)]))))
1 loop, best of 3: 211 ms per loop

In [142]: %timeit (pd.DataFrame(df.col.str.split().tolist()))
10 loops, best of 3: 87.8 ms per loop

In [143]: %timeit (pd.DataFrame(list(df.col.str.split())))
10 loops, best of 3: 86.1 ms per loop

In [144]: %timeit (df.col.str.split(expand=True))
10 loops, best of 3: 156 ms per loop

In [145]: %timeit (pd.DataFrame([ x.split() for x in df['col'].tolist()]))
10 loops, best of 3: 54.1 ms per loop

しかし、列に含まれているパラメータでNaNのみ機能str.splitする場合（documentation）、それが遅い理由を説明します：expand=TrueDataFrame

df = pd.DataFrame(['a b c']*10, columns=['col'])
df.loc[0] = np.nan
print (df.head())
     col
0    NaN
1  a b c
2  a b c
3  a b c
4  a b c

print (df.col.str.split(expand=True))
     0     1     2
0  NaN  None  None
1    a     b     c
2    a     b     c
3    a     b     c
4    a     b     c
5    a     b     c
6    a     b     c
7    a     b     c
8    a     b     c
9    a     b     c

別のアプローチは次のようになります：

temp = df['Seatblocks'].str.split(' ')
data = data.reindex(data.index.repeat(temp.apply(len)))
data['new_Seatblocks'] = np.hstack(temp)

また、joinおよびstack（）を使用せずにgroupby（）を使用できます。

上記のサンプルデータを使用します。

import pandas as pd
import numpy as np


df = pd.DataFrame({'ItemQty': {0: 3, 1: 25}, 
                   'Seatblocks': {0: '2:218:10:4,6', 1: '1:13:36:1,12 1:13:37:1,13'}, 
                   'ItemExt': {0: 60, 1: 300}, 
                   'CustomerName': {0: 'McCartney, Paul', 1: 'Lennon, John'}, 
                   'CustNum': {0: 32363, 1: 31316}, 
                   'Item': {0: 'F04', 1: 'F01'}}, 
                    columns=['CustNum','CustomerName','ItemQty','Item','Seatblocks','ItemExt']) 
print(df)

   CustNum     CustomerName  ItemQty Item                 Seatblocks  ItemExt
0  32363    McCartney, Paul  3        F04  2:218:10:4,6               60     
1  31316    Lennon, John     25       F01  1:13:36:1,12 1:13:37:1,13  300  


#first define a function: given a Series of string, split each element into a new series
def split_series(ser,sep):
    return pd.Series(ser.str.cat(sep=sep).split(sep=sep)) 
#test the function, 
split_series(pd.Series(['a b','c']),sep=' ')
0    a
1    b
2    c
dtype: object

df2=(df.groupby(df.columns.drop('Seatblocks').tolist()) #group by all but one column
          ['Seatblocks'] #select the column to be split
          .apply(split_series,sep=' ') # split 'Seatblocks' in each group
         .reset_index(drop=True,level=-1).reset_index()) #remove extra index created

print(df2)
   CustNum     CustomerName  ItemQty Item  ItemExt    Seatblocks
0    31316     Lennon, John       25  F01      300  1:13:36:1,12
1    31316     Lennon, John       25  F01      300  1:13:37:1,13
2    32363  McCartney, Paul        3  F04       60  2:218:10:4,6

これは、このスレッドの他の場所で提案されている方法よりもはるかに簡単な方法のようです。

パンダのデータフレームの行を分割する