使用 Categorical 和 Enum 数据类型

使用 Polars 扩展与优化数据流水线

Liam Brannigan

Data Scientist & Polars Contributor

对重复字符串编码

包含"活动标题"和"区域"两列的表格示意图,其中"区域"有重复字符串。

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对重复字符串编码

包含"活动标题"和"区域"两列的表格示意图,其中字符串被整数编码。

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含重复标签的数据集

events = pl.read_parquet("chicago_events.parquet")
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含重复标签的数据集

events["area"].value_counts(sort=True).head(5)
shape: (5, 2)
| area          | count |
| ---           | ---   |
| str           | u32   |
|-------------  |-------|
| Loop          | 35982 |
| West Loop     | 27432 |
| Andersonville | 24660 |
| Downtown      | 24320 |
| Pullman       | 21985 |
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创建 Categorical 列

events_cat = events.with_columns(
    pl.col("area").cast(pl.Categorical)
)
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创建 Categorical 列

events_cat.select("event_title","area").head()
shape: (5, 2)
| event_title        | area          |
| ---                | ---           |
| str                | cat           |
|--------------------|---------------|
| Folk Festival      | Andersonville |
| Fireworks Night    | Downtown      |
| Greektown Market   | West Side     |
| Rail History Day   | Pullman       |
| Grant Park Concert | Loop          |
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创建 Categorical 列

events_cat.select("event_title","area").with_columns(
    pl.col("area").to_physical().alias("physical")
).head(3)
shape: (3, 3)
| event_title        | area          | physical |
| ---                | ---           | ---      |
| str                | cat           | u32      |
|--------------------|---------------|----------|
| Folk Festival      | Andersonville | 0        |
| Fireworks Night    | Downtown      | 1        |
| Greektown Market   | West Side     | 2        |
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使用分类表达式

events_cat.select("event_title","area",
    pl.col("area").cat.starts_with("West").alias("westside"),
)
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使用分类表达式

events_cat.select("event_title","area",
    pl.col("area").cat.starts_with("West").alias("westside"),
).filter(pl.col("westside")).head(2)
shape: (2, 3)
| event_title             | area      | westside |
| ---                     | ---       | ---      |
| str                     | cat       | bool     |
|-------------------------|-----------|----------|
| Greektown Market        | West Side | true     |
| West Loop Chef Showcase | West Loop | true     |
  • 其他字符串操作 → 转回为 String
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Categorical 与 Enum

包含"活动标题"和"区域"两列的表格示意图,其中字符串被整数编码。

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创建 Enum 列

area_enum = pl.Enum([
    "Albany Park",
    "Andersonville",
    ...
    "West Loop",
    "West Side",
    "Wicker Park",
])
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创建 Enum 列

events_enum = events.with_columns(
    pl.col("area").cast(area_enum)
)
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创建 Enum 列

events_enum.select("event_title", "area").head()
shape: (5, 2)
| event_title                  | area           |
| ---                          | ---            |
| str                          | enum           |
|------------------------------|----------------|
| Greektown Market             | West Side      |
| Folk Festival                | Andersonville  |
| West Loop Chef Showcase      | West Loop      |
| Rail History Day             | Pullman        |
| Fireworks Night              | Downtown       |
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查看 Enum 数据类型

events_enum.schema["area"]
Enum(categories=['Albany Park', 'Andersonville', 'Chinatown', 'Downtown', ...])
  • Enum 适用于固定词表
  • Categorical 适用于可变词表
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Enum 的内存效率

events_enum.select("event_title","area").with_columns(
    pl.col("area").to_physical().alias("physical")
).head(3)
shape: (3, 3)
| event_title        | area          | physical |
| ---                | ---           | ---      |
| str                | enum          | u8       |
|--------------------|---------------|----------|
| Folk Festival      | Andersonville | 1        |
| Fireworks Night    | Downtown      | 3        |
| Greektown Market   | West Side     | 16       |
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让我们练习!

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