Try using .loc[row_indexer,col_indexer] = value instead
最近在用pandas处理一些数据,但是在具体的处理过程中出现了以下的问题,具体如图:虽然只是一个警告,并不是报错,但是还是要弄明白具体是什么原因造成的。由于本人的英文水平有限只能百度了解这个问题了这是在警告你类似这种的赋值,请使用.loc方法,理解这个之前还是想介绍一下pandas的视图模式和副本模式。视图模式将一个对象整体赋值给另一个变量修改一个变量,另一个变量值也会...
最近在用pandas处理一些数据,但是在具体的处理过程中出现了以下的问题,具体如图:
虽然只是一个警告,并不是报错,但是还是要弄明白具体是什么原因造成的。由于本人的英文水平有限只能百度了解这个问题了
这是在警告你类似这种的赋值,请使用.loc方法,理解这个之前还是想介绍一下pandas的视图模式和副本模式。
- 视图模式
- 将一个对象整体赋值给另一个变量
- 修改一个变量,另一个变量值也会变
- 多个变量数据指向同一内存数据
- 副本模式
- 将一个对象查询的一部分值赋值给另一个变量
- 修改一个变量,另一个变量值不会变
- 当将一个对象整体赋值给另一个变量时,视图模式,两个变量对应的内存地址相同,修改一个变量,另一个变量也会改变。
- 当使用copy()将一个对象赋值给另一个变量时
- 或者使用查询赋值,查询数据的一部分并赋值给其他变量
- 当赋值为原数据查询的一部分时,是副本模式,修改一个变量不会影响另一个变量
然后我查了一下网上的资料,发现这个解释是最科学而合理的,在这里分享给大家,其实这是触发的SettingWithCopyWarning
的一个警告,那什么是SettingWithCopyWarning
警告呢?
什么是 SettingWithCopyWarning?
首先要理解的是,SettingWithCopyWarning
是一个警告,而不是错误 Error。
错误表明某些内容是“坏掉”的,例如无效语法(invalid syntax)或尝试引用未定义的变量。警告的作用是提醒程序员,他们的代码可能存在潜在的错误或问题,但是这些操作仍然是该编程语言中的合法操作。在这种情况下,警告很可能表明一个严重但不容易意识到的错误。
SettingWithCopyWarning
告诉你,你的操作可能没有按预期运行,你应该检查结果以确保没有出错。
如果你的代码仍然按预期工作,那么很容易忽略警告。这不是良好的实践,SettingWithCopyWarning
不应该被忽略。在采取下一步行动之前,花点时间了解为什么会获得这一警告。
要了解 SettingWithCopyWarning
,首先需要了解 Pandas 中的某些操作可以返回数据的视图(View),而某些其他操作将返回数据的副本(Copy)。
View VS Copy
如上所示,左侧的视图 df2
只是原始 df1
一个子集,而右侧的副本创建了一个新的唯一对象 df2
。
当我们尝试对数据集进行更改时,这可能会导致问题:
修改视图或副本
根据我们的需求,我们可能想要修改原始 df1
(左),可能想要修改 df2
(右)。警告让我们知道,我们的代码可能并没有符合需求,修改的并不是我们想要修改的那个数据集。
我们稍后会深入研究这个问题,但是现在先来了解一下,警告出现的两个主要原因以及如何解决它们。
链式赋值(Chained assignment)
当 Pandas 检测链式赋值(Chained assignment)时会生成警告。让我们定义一些术语,方便后续的解释:
- 赋值(Assignment) - 设置某些变量值的操作,例如
data = pd.read_csv('xbox-3-day-auctions.csv')
。也被称为设置(set) 。 - 访问(Access) - 返回某些值的操作,例如下面的索引和链式索引示例。也被称为获取(get) 。
- 索引(Indexing) - 引用数据子集的任何赋值或访问方法,例如
data[1:5]
。 - 链式索引(Chaining) - 连续使用多个索引操作,例如
data[1:5][1:3]
。
链式赋值是链式索引和赋值的组合。先快速浏览一下之前加载的数据集,稍后我们将详细介绍这一点。在这个例子中,假设我们了解到用户 'parakeet2004'
的 bidderrate 不正确,我们必须修改他的 bidderrate,首先,查看一下当前的值。
data[data.bidder == 'parakeet2004']
auctionid | bid | bidtime | bidder | bidderrate | openbid | price | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
6 | 8213060420 | 3.00 | 0.186539 | parakeet2004 | 5 | 1.0 | 120.0 |
7 | 8213060420 | 10.00 | 0.186690 | parakeet2004 | 5 | 1.0 | 120.0 |
8 | 8213060420 | 24.99 | 0.187049 | parakeet2004 | 5 | 1.0 | 120.0 |
我们有三行要更新 bidderrate
字段,我们继续往下操作:
data[data.bidder == 'parakeet2004']['bidderrate'] = 100
/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/36/lib/python3.6/ipykernel/__main__.py:1:SettingWithCopyWarning:
A value is trying to be set on a copy of a slice from aDataFrame.
Try using .loc[row_indexer,col_indexer] = value instead
See the caveats in the documentation:http://Pandas.pydata.org/Pandas-docs/stable/indexinghtml#indexing-view-versus-copy
if __name__ == '__main__':
不好了!我们神奇的造成了 SettingWithCopyWarning
!
如果检查一下,可以看到在这种情况下,值没有按预期改变:
data[data.bidder == 'parakeet2004']
auctionid | bid | bidtime | bidder | bidderrate | openbid | price | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
6 | 8213060420 | 3.00 | 0.186539 | parakeet2004 | 5 | 1.0 | 120.0 |
7 | 8213060420 | 10.00 | 0.186690 | parakeet2004 | 5 | 1.0 | 120.0 |
8 | 8213060420 | 24.99 | 0.187049 | parakeet2004 | 5 | 1.0 | 120.0 |
生成警告是因为我们将两个索引操作链接在一起,我们直接使用了两次方括号,所以这比较容易理解。但如果我们使用其他访问方法,例如 .bidderrate
、.loc[]
、.iloc[]
、.ix[]
,也是如此,我们的链式操作是:
data[data.bidder == 'parakeet2004']
['bidderrate'] = 100
这两个链式操作一个接一个地独立执行。第一次是访问操作(get),返回一个 DataFrame
,其中包含所有 bidder
等于 'parakeet2004'
的行。第二个是赋值操作(set),是在这个新的 DataFrame
上运行的,我们压根没有在原始 DataFrame
上运行。
这个解决方案很简单:使用 loc
将链式操作组合到一个操作中,以便 Pandas 可以确保 set 的是原始 DataFrame
。Pandas 会始终确保下面这样的非链式 set 操作起作用。
# 设置新值
data.loc[data.bidder == 'parakeet2004', 'bidderrate'] = 100
# 检查结果
data[data.bidder == 'parakeet2004']['bidderrate']
6 100 7 100 8 100 Name: bidderrate, dtype: int64
这就是警告中建议我们做的操作,在这种情况下它完美地适用。
隐蔽的链式操作(Hidden chaining)
现在来看一下遇到 SettingWithCopyWarning
的第二种最常见的方式。我们来探索中标者的数据,我们将为此创建一个新的 DataFrame,现在已经学习了关于链式赋值的内容,因此请注意使用 loc
。
winners = data.loc[data.bid == data.price]
winners.head()
auctionid | bid | bidtime | bidder | bidderrate | openbid | price | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
3 | 8213034705 | 117.5 | 2.998947 | daysrus | 10 | 95.00 | 117.5 |
25 | 8213060420 | 120.0 | 2.999722 | djnoeproductions | 17 | 1.00 | 120.0 |
44 | 8213067838 | 132.5 | 2.996632 | * champaignbubbles* | 202 | 29.99 | 132.5 |
45 | 8213067838 | 132.5 | 2.997789 | * champaignbubbles* | 202 | 29.99 | 132.5 |
66 | 8213073509 | 114.5 | 2.999236 | rr6kids | 4 | 1.00 | 114.5 |
我们可能会使用 winners
变量编写一些后续的代码行。
mean_win_time = winners.bidtime.mean()
... # 20 lines of code
mode_open_bid = winners.openbid.mode()
偶然的机会,我们在该 DataFrame
发现了另一个错误:标记为 304
的行中缺少了 bidder
值。
winners.loc[304, 'bidder']
nan
对这个例子来说,假设我们知道这个投标人的真实用户名,并以此更新数据:
winners.loc[304, 'bidder'] = 'therealname'
/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/36/lib/python3.6/Pandas/core/indexing.py:517:SettingWithCopyWarning:
A value is trying to be set on a copy of a slice from aDataFrame.
Try using .loc[row_indexer,col_indexer] = value instead
See the caveats in the documentation: http://Pandas.pydata.org/Pandas-docs/stable/indexing.html#indexing-view-versus-copy self.obj[item] = s
另一个 SettingWithCopyWarning
!但我们使用了 loc
,这又是怎么回事?为了研究这一点,我们来看看代码的结果:
print(winners.loc[304, 'bidder'])
therealname
代码按预期工作了,为什么我们还是得到警告?
链式索引可能跨越两行代码发生,也可能在一行代码内发生。因为 winners
是作为 get 操作的输出创建的(data.loc[data.bid == data.price]
),它可能是原始 DataFrame
的副本,也可能不是,但除非我们检查,否则我们不能了解到。当我们对 winners
进行索引时,我们实际上使用的是链式索引。
这意味着当我们尝试修改 winners
时,我们可能也修改了 data
。
在实际的代码中,这些行可能会跨越很大的距离,因此追踪问题可能会更困难,但情况是与示例类似的。
为了防止这种情况下的警告,解决方案是在创建新 DataFrame 时明确告知 Pandas 制作一个副本:
winners = data.loc[data.bid == data.price].copy()
winners.loc[304, 'bidder'] = 'therealname'
print(winners.loc[304, 'bidder'])
print(data.loc[304, 'bidder'])
therealname nan
就这么简单!
窍门就是,学会识别链式索引,不惜一切代价避免使用链式索引。如果要更改原始数据,请使用单一赋值操作。如果你想要一个副本,请确保你强制让 Pandas 制作副本。这样可以节省时间,也可以使代码保持严密的逻辑。
另外请注意,即使 SettingWithCopyWarning
只在你进行 set 时才会发生,但在进行 get 操作时,最好也避免使用链式索引。链式操作较慢,而且只要你稍后决定进行赋值操作,就会导致问题。
处理 SettingWithCopyWarning 的提示和技巧
在我们进行下面更深入的分析之前,让我们“拿出显微镜”,看看 SettingWithCopyWarning
的更多细节。
关闭警告
首先,如果不讨论如何明确地控制 SettingWithCopy
设置,那么本文则不完整。Pandas 的 mode.chained_assignment
选项可以采用以下几个值之一:
'raise'
- 抛出异常(exception)而不是警告'warn'
- 生成警告(默认)None
- 完全关闭警告
例如,如果要关闭警告:
pd.set_option('mode.chained_assignment', None)
data[data.bidder == 'parakeet2004']['bidderrate'] = 100
因为这样没有给我们任何警告,除非你完全了解自己在做什么,否则不建议这样做。如果你对想要实现的操作有任何一丁点的疑问,关闭警告都不被推荐。有些开发者非常重视 SettingWithCopy
甚至选择将其提升为异常,如下所示:
pd.set_option('mode.chained_assignment', 'raise')
data[data.bidder == 'parakeet2004']['bidderrate'] = 100
---------------------------------------------------------------------------
SettingWithCopyError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-13-80e3669cab86> in <module>()
1 pd.set_option('mode.chained_assignment', 'raise')
----> 2 data[data.bidder == 'parakeet2004']['bidderrate'] = 100
/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/Pandas/core/frame.py in setitem(self, key, value) 2427 else: 2428 # set column -> 2429 self._set_item(key, value) 2430 2431 def _setitem_slice(self, key, value):
/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/Pandas/core/frame.py in _set_item(self, key, value) 2500 # value exception to occur first 2501 if len(self): -> 2502 self._check_setitem_copy() 2503 2504 def insert(self, loc, column, value, allow_duplicates=False):
/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/Pandas/core/generic.py in _check_setitem_copy(self, stacklevel, t, force) 1758 1759 if value == ‘raise’: -> 1760 raise SettingWithCopyError(t) 1761 elif value == ‘warn’: 1762 warnings.warn(t, SettingWithCopyWarning, stacklevel=stacklevel)
SettingWithCopyError: A value is trying to be set on a copy of a slice from a DataFrame. Try using .loc[row_indexer,col_indexer] = value instead
See the caveats in the documentation: http://Pandas.pydata.org/Pandas-docs/stable/indexing.html#indexing-view-versus-copy
如果你正在与缺乏经验的 Pandas 开发人员合作开发项目,或者正在开发需要高度严谨的项目,这可能特别有用。
使用此设置的更精确方法是使用 上下文管理器 context manager 。
# resets the option we set in the previous code segment
pd.reset_option('mode.chained_assignment')
with pd.option_context(‘mode.chained_assignment’, None): data[data.bidder == ‘parakeet2004’][‘bidderrate’] = 100
正如你所看到的,这种方法可以实现针对性的警告设置,而不是影响整个环境。
is_copy 属性
避免警告的另一个技巧是修改 Pandas 用于解释 SettingWithCopy
的工具之一。每个 DataFrame
都有一个 is_copy
属性,默认情况下为 None
,但如果它是副本,则会使用 weakref
引用原始 DataFrame
。通过将 is_copy
设置为 None
,可以避免生成警告。
winners = data.loc[data.bid == data.price]
winners.is_copy = None
winners.loc[304, 'bidder'] = 'therealname'
但是请注意,这并不会奇迹般地解决问题,反而会使错误检测变得非常困难。
单类型 VS 多类型对象
值得强调的另一点是单类型对象和多类型对象之间的差异。如果 DataFrame
所有列都具有相同的 dtype,则它是单类型的,例如:
import numpy as np
single_dtype_df = pd.DataFrame(np.random.rand(5,2), columns=list(‘AB’)) print(single_dtype_df.dtypes) single_dtype_df
A float64 B float64 dtype: object
A | B | |
---|---|---|
0 | 0.383197 | 0.895652 |
1 | 0.077943 | 0.905245 |
2 | 0.452151 | 0.677482 |
3 | 0.533288 | 0.768252 |
4 | 0.389799 | 0.674594 |
如果 DataFrame
的列不是全部具有相同的 dtype,那么它是多类型的,例如:
multiple_dtype_df = pd.DataFrame({'A': np.random.rand(5),'B': list('abcde')})
print(multiple_dtype_df.dtypes)
multiple_dtype_df
A float64 B object dtype: object
A | B | |
---|---|---|
0 | 0.615487 | a |
1 | 0.946149 | b |
2 | 0.701231 | c |
3 | 0.756522 | d |
4 | 0.481719 | e |
由于下面历史部分中所述的原因,对多类型对象的索引 get 操作将始终返回副本。然而,为了提高效率,索引器对单类型对象的操作几乎总是返回一个视图,这里需要注意的是,这取决于对象的内存布局,并不能完全保证。
误报
误报,即无意中报告链式赋值的情况,曾经在早期版本的 Pandas 中比较常见,但此后大部分都被解决了。为了完整起见,在此处包括一些已修复的误报示例也是有用的。如果你在使用早期版本的 Pandas 时遇到以下任何情况,则可以安全地忽略或抑制警告(或通过升级完全避免警告!)
使用当前列的值,将新列添加到 DataFrame
会生成警告,但这已得到修复。
data['bidtime_hours'] = data.bidtime.map(lambda x: x * 24)
data.head(2)
auctionid | bid | bidtime | bidder | bidderrate | openbid | price | bidtime_hours | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 8213034705 | 95.0 | 2.927373 | jake7870 | 0 | 95.0 | 117.5 | 70.256952 |
1 | 8213034705 | 115.0 | 2.943484 | davidbresler2 | 1 | 95.0 | 117.5 | 70.643616 |
当在一个 DataFrame
切片上使用 apply
方法进行设置时,也会出现误报,不过这也已得到修复。
data.loc[:, 'bidtime_hours'] = data.bidtime.apply(lambda x: x * 24)
data.head(2)
auctionid | bid | bidtime | bidder | bidderrate | openbid | price | bidtime_hours | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 8213034705 | 95.0 | 2.927373 | jake7870 | 0 | 95.0 | 117.5 | 70.256952 |
1 | 8213034705 | 115.0 | 2.943484 | davidbresler2 | 1 | 95.0 | 117.5 | 70.643616 |
最后,直到 0.17.0 版本前,DataFrame.sample
方法中存在一个错误,导致 SettingWithCopy
警告误报。现在,sample
方法每次都会返回一个副本。
sample = data.sample(2)
sample.loc[:, 'price'] = 120
sample.head()
auctionid | bid | bidtime | bidder | bidderrate | openbid | price | bidtime_hours | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
481 | 8215408023 | 91.01 | 2.990741 | sailer4eva | 1 | 0.99 | 120 | 71.777784 |
503 | 8215571039 | 100.00 | 1.965463 | lambonius1 | 0 | 50.00 | 120 | 47.171112 |
链式赋值深度解析
让我们重用之前的例子:试图更新 data
中 bidder
值为 'parakeet2004'
的所有行的 bidderrate
字段。
data[data.bidder == 'parakeet2004']['bidderrate'] = 100
/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/ipykernel/__main__.py:1: SettingWithCopyWarning:
A value is trying to be set on a copy of a slice from a DataFrame.
Try using .loc[row_indexer,col_indexer] = value instead
See the caveats in the documentation: http://Pandas.pydata.org/Pandas-docs/stable/indexing.html#indexing-view-versus-copy if name == ‘main’:
Pandas 用这个 SettingWithCopyWarning
告诉我们的是,代码的行为是模棱两可的,但要理解为什么这样做以及警告的措辞,以下概念将会有所帮助。
我们之前简要地谈过了视图(View)和副本(Copy)。有两种方法可以访问 DataFrame
的子集:可以创建对内存中原始数据的引用(视图),也可以将子集复制到新的较小的 DataFrame
中(副本)。视图是查看 原始 数据特定部分的一种方式,而副本是将该数据克隆到内存中的新位置。正如我们之前的图表所示,修改视图将修改原始变量,但修改副本则不会。
由于某些我们将在稍后介绍的原因,Pandas 中 get 操作的输出无法保证。索引 Pandas 数据结构时,视图或副本都可能被返回,这意味着对某一 DataFrame
进行 get 操作返回一个新的 DataFrame
,这个新的数据可能是:
- 来自原始对象的数据副本。
- 没有复制,而是直接对原始对象的引用。
因为我们不知道将会发生什么,并且每种可能性都有非常不同的行为,所以忽略警告就是“玩火”。
为了更清楚地解释视图、副本和其中的歧义,让我们创建一个简单的 DataFrame
并对其进行索引:
df1 = pd.DataFrame(np.arange(6).reshape((3,2)), columns=list('AB'))
df1
A | B | |
---|---|---|
0 | 0 | 1 |
1 | 2 | 3 |
2 | 4 | 5 |
将 df1
的子集赋值给 df2
:
df2 = df1.loc[:1]
df2
A | B | |
---|---|---|
0 | 0 | 1 |
1 | 2 | 3 |
根据刚才学到的知识,我们知道 df2
可能是 df1
的视图或 df1
子集的副本。
在解决问题之前,我们还需要再看一下链式索引。扩展一下 'parakeet2004'
示例,我们将两个索引操作链接在一起:
data[data.bidder == 'parakeet2004']
__intermediate__['bidderrate'] = 100
__intermediate__
表示第一个调用的输出,对我们是完全不可见的。请记住,如果我们使用了属性访问,会得到相同的有问题的结果:
data[data.bidder == 'parakeet2004'].bidderrate = 100
这同样适用于任何其他形式的链式调用,因为我们正在生成中间对象 。
在底层代码中,链式索引意味着对 __getitem__
或 __setitem__
进行多次调用以完成单个操作。这些是 特殊的 Python 方法,通过在实现它们的类的实例上使用方括号,可以调用这些方法,这是语法糖的一种示例。让我们看一下 Python 解释器如何执行我们示例中的内容。
# Our code
data[data.bidder == 'parakeet2004']['bidderrate'] = 100
# Code executed data.getitem(data.getitem(‘bidder’) == ‘parakeet2004’).setitem(‘bidderrate’, 100)
正如你可能已经意识到的那样,SettingWithCopyWarning
是由此链式 __setitem__
调用生成的。你可以自己尝试一下 - 上面这些代码的功能相同。为清楚起见,请注意第二个 __getitem__
调用(对 bidder
列)是嵌套的,而不是链式问题的所有部分。
通常,如上面所述,Pandas 不保证 get 操作是返回视图还是副本。如果在我们的示例中返回了一个视图,则链式赋值中的第二个表达式将是对原始对象 __setitem__
的调用。但是,如果返回一个副本,那么将被修改的是副本 - 原始对象不会被修改。
这就是警告中 “a value is trying to be set on a copy of a slice from a DataFrame” 的含义。由于没有对此副本的引用,它最终将被回收 。SettingWithCopyWarning
让我们知道 Pandas 无法确定第一个 __getitem__
调用是否返回了视图或副本,因此不清楚该赋值是否更改了原始对象。换一种说法就是:“我们是否正在修改原始数据?”这一问题的答案是未知的。
如果我们确实想要修改原始文件,警告建议的解决方案是使用 loc
将这两个单独的链式操作转换为单个赋值操作。这样我们的代码中没有了链式索引,就不会再收到警告。我们修改后的代码及其扩展版本如下所示:
# Our code
data.loc[data.bidder == 'parakeet2004', 'bidderrate'] = 100
# Code executed data.loc.setitem((data.getitem(‘bidder’) == ‘parakeet2004’, ‘bidderrate’), 100)
DataFrame 的 loc
属性保证是原始 DataFrame
本身,具有扩展的索引功能。
假阴性(False negatives)
使用 loc
并没有结束我们的问题,因为使用 loc
的 get 操作仍然可以返回一个视图或副本。让我们快速过一下,一个有点复杂的例子。
data.loc[data.bidder == 'parakeet2004', ('bidderrate', 'bid')]
bidderrate | bid | |
---|---|---|
6 | 100 | 3.00 |
7 | 100 | 10.00 |
8 | 100 | 24.99 |
我们这次拉出了两列而不是一列。让我们尝试 set 所有的 bid
值。
data.loc[data.bidder == 'parakeet2004', ('bidderrate', 'bid')]['bid'] = 5.0
data.loc[data.bidder == 'parakeet2004', ('bidderrate', 'bid')]
bidderrate | bid | |
---|---|---|
6 | 100 | 3.00 |
7 | 100 | 10.00 |
8 | 100 | 24.99 |
没有效果,也没有警告!我们在切片的副本上 set 了一个值但是 Pandas 没有检测到它 - 这就是假阴性。这是因为,使用 loc
之后并不意味着我们可以再次使用链式赋值。这个特定的 bug,有一个未解决的 GitHub issue 。
正确的解决方法如下:
data.loc[data.bidder == 'parakeet2004', 'bid'] = 5.0
data.loc[data.bidder == 'parakeet2004', ('bidderrate', 'bid')]
bidderrate | bid | |
---|---|---|
6 | 100 | 5 |
7 | 100 | 5 |
8 | 100 | 5 |
你可能怀疑,是否有人会在实践中遇到这样的问题。其实这比你想象的更容易出现。当我们像下一节中这样做:将 DataFrame
查询的结果赋值给变量。
隐藏的链式索引
让我们再看一下之前隐藏的链式索引示例,我们试图设置 winners
变量中,标记为 304
行的 bidder
字段。
winners = data.loc[data.bid == data.price]
winners.loc[304, 'bidder'] = 'therealname'
/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/Pandas/core/indexing.py:517: SettingWithCopyWarning:
A value is trying to be set on a copy of a slice from a DataFrame.
Try using .loc[row_indexer,col_indexer] = value instead
See the caveats in the documentation: http://Pandas.pydata.org/Pandas-docs/stable/indexing.html#indexing-view-versus-copy self.obj[item] = s
我们得到了另一个 SettingWithCopyWarning
尽管我们使用了 loc
。这个问题可能令人非常困惑,因为警告信息建议我们的方法,我们已经做过了。
不过,想一下 winners
变量。它究竟是什么?由于我们通过 data.loc[data.bid == data.price]
将它初始化,我们无法知道它是原始 data
DataFrame
的视图还是副本(因为 get 操作返回视图或副本)。将初始化与生成警告的行组合在一起可以清楚地表明我们的错误。
data.loc[data.bid == data.price].loc[304, 'bidder'] = 'therealname'
/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/Pandas/core/indexing.py:517: SettingWithCopyWarning:
A value is trying to be set on a copy of a slice from a DataFrame.
Try using .loc[row_indexer,col_indexer] = value instead
See the caveats in the documentation: http://Pandas.pydata.org/Pandas-docs/stable/indexing.html#indexing-view-versus-copy self.obj[item] = s
我们再次使用了链式赋值,只是这次它被分在了两行代码中。思考这个问题的另一种方法是,问一个问题“这个操作会修改一个对象,还是两个对象?”在我们的示例中,答案是未知的:如果 winners
是副本,那么只有 winners
受到影响,但如果是视图,则 winners
和 data
都将被更新。这种情况可能发生在脚本或代码库中相距很远的行之间,这使问题很难被追根溯源。
此处警告的意图是让我们意识到,我们以为代码将修改原始 DataFrame
,实际没有修改成功,或者说我们将修改副本而不是原始数据。深入研究 Pandas GitHub repo 中的 issue,你可以看到开发人员自己对这个问题的解释。
如何解决这个问题在很大程度上取决于我们自己的意图。如果我们想要使用原始数据的副本,解决方案就是强制 Pandas 制作副本。
winners = data.loc[data.bid == data.price].copy()
winners.loc[304, 'bidder'] = 'therealname'
print(data.loc[304, ‘bidder’]) # Original print(winners.loc[304, ‘bidder’]) # Copy
nan therealname
另一方面,如果你需要更新原始 DataFrame
,那么你应该使用原始 DataFrame
而不是重新赋值一些具有未知行为的其他变量。我们之前的代码将修改为:
# Finding the winners
winner_mask = data.bid == data.price
# Taking a peek data.loc[winner_mask].head()
# Doing analysis mean_win_time = data.loc[winner_mask, ‘bidtime’].mean() … # 20 lines of code mode_open_bid = data.loc[winner_mask, ‘openbid’].mode()
# Updating the username data.loc[304, ‘bidder’] = ‘therealname’
在更复杂的情况下,例如修改 DataFrame
子集的子集,不要使用链式索引,可以在原始 DataFrame
上通过 loc
进行修改。例如,你可以更改上面的新 winner_mask
变量或创建一个选择中标者子集的新变量,如下所示:
high_winner_mask = winner_mask & (data.price > 150)
data.loc[high_winner_mask].head()
auctionid | bid | bidtime | bidder | bidderrate | openbid | price | bidtime_hours | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
225 | 8213387444 | 152.0 | 2.919757 | uconnbabydoll1975 | 15 | 0.99 | 152.0 | 70.074168 |
328 | 8213935134 | 207.5 | 2.983542 | toby2492 | 0 | 0.10 | 207.5 | 71.605008 |
416 | 8214430396 | 199.0 | 2.990463 | volpendesta | 4 | 9.99 | 199.0 | 71.771112 |
531 | 8215582227 | 152.5 | 2.999664 | ultimatum_man | 2 | 60.00 | 152.5 | 71.991936 |
这种技术会使得未来的代码库维护和扩展更加稳健。
历史
你可能想知道为什么要造成这么混乱的现状,为什么不明确指定索引方法是返回视图还是副本,来完全避免 SettingWithCopy
问题。要理解这一点,我们必须研究 Pandas 的过去。
Pandas 确定返回一个视图还是一个副本的逻辑,源于它对 NumPy 库的使用,这是 Pandas 库的基础。视图实际上是通过 NumPy 进入 Pandas 的词库的。实际上,视图在 NumPy 中很有用,因为它们能够可预测地返回。由于 NumPy 数组是单一类型的,因此 Pandas 尝试使用最合适的 dtype 来最小化内存处理需求。因此,包含单个 dtype 的 DataFrame
切片可以作为单个 NumPy 数组的视图返回,这是一种高效处理方法。但是,多类型的切片不能以相同的方式存储在 NumPy 中。Pandas 兼顾多种索引功能,并且保持高效地使用其 NumPy 内核的能力。
最终,Pandas 中的索引被设计为有用且通用的方式,其核心并不完全与底层 NumPy 数组的功能相结合。随着时间的推移,这些设计和功能元素之间的相互作用,导致了一组复杂的规则,这些规则决定了返回视图还是副本。经验丰富的 Pandas 开发者通常都很满意 Pandas 的做法,因为他们可以轻松地浏览其索引行为。
不幸的是,对于 Pandas 的新手来说,链式索引几乎是不可避免的,因为 get 操作返回的就是可索引的 Pandas 对象。此外,用 Pandas 的核心开发人员之一 Jeff Reback 的话来说,“从语言的角度来看,直接检测链式索引是不可能的,必须经过推断才能了解”。
因此,在 2013 年底的 0.13.0 版本中引入了警告,作为许多开发者遇到链式赋值导致的无声失败的解决方案。
在 0.12 版本之前,ix
索引器是最受欢迎的(在 Pandas 术语中,“索引器”比如 ix
,loc
和 iloc
,是一种简单的结构,允许使用方括号来索引对象,就像数组一样,但具有一些特殊的用法)。但是大约在 2013 年中 ,Pandas 项目开始意识到日益增加的新手用户的重要性,有动力开始提高新手用户的使用体验。自从此版本发布以来,loc
和 iloc
索引器因其更明确的性质和更易于解释的用法而受到青睐。(译者注:pandas v0.23.3 (July 7, 2018),其中 ix
方法已经被弃用)
Google Trends: Pandas
SettingWithCopyWarning
在推出后持续改进,多年来在许多 GitHub issue 中得到了热烈的讨论 ,甚至还在不断更新 ,但是要理解它,仍然是成为 Pandas 专家的关键。
总结
SettingWithCopyWarning
的基础复杂性是 Pandas 库中为数不多的坑。这个警告的源头深深嵌在库的底层中,不应被忽视。Jeff Reback 自己的话 ,“我没有找到任何你应该忽略这个警告的情况。如果你做某些类型的索引时不起作用,而其他情况下起作用,你是在玩火。”
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