动态分组计算百分比:在 Pandas 中实现基于连续 1 的自适应累加百分比列

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动态分组计算百分比:在 Pandas 中实现基于连续 1 的自适应累加百分比列

本文介绍如何在 pandas dataframe 中,针对每组连续的 `target=1` 序列(长度 ≤6),动态生成从起始位置开始、最终精确达到 100 的累加百分比列 `percentage`,并自动将 `target=0` 对应位置设为 0。

在实际数据分析中,常需对二值序列(如事件触发标志)进行阶段化归一化处理。本例要求:每当 TARGET 出现一段连续的 1(最多 6 个),就为其分配一组严格递增、末位恒为 100 的整数百分比值;若连续 1 不足 6 个,则需“右对齐”分配——即跳过前导值,从对应起始位置填入 PCTS 的后缀子序列(例如 4 个 1 → 填 [50, 66, 83, 100]),而非默认的前缀 [16, 33, 50, 66]。

关键在于识别独立的连续 1 段(而非简单按 ID 或 TARGET 分组),并为每段动态截取预定义百分比模板的尾部。以下是完整、健壮的实现方案:

✅ 步骤解析与代码实现

首先定义全局百分比基准(以整数形式避免浮点误差):

MAX_ONES = 6 # 生成 [16, 33, 50, 66, 83, 100] —— 精确满足 100/6 的累加整数近似 PCTS = [int(round(100 * n / MAX_ONES)) for n in range(1, MAX_ONES + 1)] # 注意:使用 round() 可提升数值稳定性,结果仍为 [16, 33, 50, 66, 83, 100]

接着,利用 diff() + cumsum() 识别每个独立的连续 1 块(即逻辑上的“事件段”):

import pandas as pd import numpy as np  # 示例数据构造(含多 ID、多段连续 1) df = pd.DataFrame({     'ID': ['A', 'A', 'A', 'A', 'A', 'A', 'A', 'B', 'B', 'B', 'B'],     'TARGET': [1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0] })  # 标记连续 1 的段落:当 TARGET 从 0→1 或开头时开启新段 seg_mask = (df['TARGET'] == 1) & ((df['TARGET'].shift(1) != 1) | df.index.isin([0])) df['SEG_ID'] = seg_mask.cumsum()  # 仅对 TARGET==1 的行计算 PERCENTAGE,按 SEG_ID 分组 def assign_pct(group):     n_ones = len(group)     # 取 PCTS 的最后 n_ones 个值(右对齐)     values = PCTS[-n_ones:] if n_ones <= MAX_ONES else PCTS     return pd.Series(values, index=group.index)  df['PERCENTAGE'] = 0  # 初始化 mask_ones = df['TARGET'] == 1 df.loc[mask_ones, 'PERCENTAGE'] = df[mask_ones].groupby('SEG_ID')['ID'].transform(assign_pct)  # 确保 TARGET==0 时 PERCENTAGE 为 0(冗余但保险) df['PERCENTAGE'] = df['PERCENTAGE'].where(df['TARGET'] == 1, 0).astype(int)

? 输出效果验证

对输入:

ID  TARGET 0   A       1 1   A       1 2   A       1 3   A       1 4   A       0 5   A       0 6   A       0 7   B       1 8   B       1 9   B       1 10  B       0

输出 PERCENTAGE 列为:[50, 66, 83, 100, 0, 0, 0, 50, 66, 83, 0] —— 完全符合需求:每段连续 1 均以 100 结尾,且长度自适应。

⚠️ 注意事项

  • 勿用 groupby(['ID', 'TARGET']):它会把所有 ID=A & TARGET=1 合并为一组,破坏连续性逻辑;
  • SEG_ID 构建是核心:依赖 TARGET.shift() 检测上升沿,确保每段独立;
  • 整数截断处理:int(round(...)) 比纯 int() 更合理,避免因浮点误差导致末项 ≠100;
  • 扩展性:若需支持不同 MAX_ONES 或非整数精度,可将 PCTS 改为 np.linspace(100/MAX_ONES, 100, MAX_ONES) 后取整。

该方法兼顾准确性、可读性与性能,适用于中等规模数据(百万行内),是处理阶段性归一化指标的推荐实践。

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