Columns appending is troublesome with Pandas - python

Here is what I have tried and what error I received:
>>> import pandas as pd
>>> df = pd.DataFrame({"A":[1,2,3,4,5],"B":[5,4,3,2,1],"C":[0,0,0,0,0],"D":[1,1,1,1,1]})
>>> df
A B C D
0 1 5 0 1
1 2 4 0 1
2 3 3 0 1
3 4 2 0 1
4 5 1 0 1
>>> import pandas as pd
>>> df = pd.DataFrame({"A":[1,2,3,4,5],"B":[5,4,3,2,1],"C":[0,0,0,0,0],"D":[1,1,1,1,1]})
>>> first = [2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2]
>>> first = pd.DataFrame(first).T
>>> first.index = [2]
>>> df = df.join(first)
>>> df
A B C D 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
0 1 5 0 1 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
1 2 4 0 1 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
2 3 3 0 1 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
3 4 2 0 1 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
4 5 1 0 1 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
>>> second = [3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3]
>>> second = pd.DataFrame(second).T
>>> second.index = [1]
>>> df = df.join(second)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "C:\Python35\lib\site-packages\pandas\core\frame.py", line 6815, in join
rsuffix=rsuffix, sort=sort)
File "C:\Python35\lib\site-packages\pandas\core\frame.py", line 6830, in _join_compat
suffixes=(lsuffix, rsuffix), sort=sort)
File "C:\Python35\lib\site-packages\pandas\core\reshape\merge.py", line 48, in merge
return op.get_result()
File "C:\Python35\lib\site-packages\pandas\core\reshape\merge.py", line 552, in get_result
rdata.items, rsuf)
File "C:\Python35\lib\site-packages\pandas\core\internals\managers.py", line 1972, in items_overlap_with_suffix
'{rename}'.format(rename=to_rename))
ValueError: columns overlap but no suffix specified: Index([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11], dtype='object')
I am trying to create new list with the extra columns which I have to add at specific indexes of the main dataframe df.
When i tried the first it worked and you can see the output. But when I tried the same way with second I received the above mentioned error.
Kindly, let me know what I can do in this situation and achieve the goal I am expecting.

Use DataFrame.combine_first instead join if need assign to same columns created before, last DataFrame.reindex by list of columns for expected ordering:
df = pd.DataFrame({"A":[1,2,3,4,5],"B":[5,4,3,2,1],"C":[0,0,0,0,0],"D":[1,1,1,1,1]})
orig = df.columns.tolist()
first = [2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2]
first = pd.DataFrame(first).T
first.index = [2]
df = df.combine_first(first)
second = [3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3]
second = pd.DataFrame(second).T
second.index = [1]
df = df.combine_first(second)
df = df.reindex(orig + first.columns.tolist(), axis=1)
print (df)
A B C D 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
0 1 5 0 1 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
1 2 4 0 1 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
2 3 3 0 1 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
3 4 2 0 1 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
4 5 1 0 1 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN

Yes this is expected behaviour because join works much like an SQL join, meaning that it will join on the provided index and concatenate all the columns together. The problem arises from the fact that pandas does not accept two columns to have the same name. Hence, if you have 2 columns in each dataframe with the same name, it will first look for a suffix to add to those columns to avoid name clashes. This is controlled with the lsuffix and rsuffix arguments in the join method.
Conclusion: 2 ways to solve this:
Either provide a suffix so that pandas is able to resolve the name clashes; or
Make sure that you don't have overlapping columns

You have to specify the suffixes since the column names are the same. Assuming you are trying to add the second values as new columns horizontally:
df = df.join(second, lsuffix='first', rsuffix='second')
A B C D 0first 1first 2first 3first 4first 5first ... 10second 11second 12 13 14 15 16 17 18 19
0 1 5 0 1 NaN NaN NaN NaN NaN NaN ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
1 2 4 0 1 NaN NaN NaN NaN NaN NaN ... 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
2 3 3 0 1 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
3 4 2 0 1 NaN NaN NaN NaN NaN NaN ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
4 5 1 0 1 NaN NaN NaN NaN NaN NaN ... NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN

Related

Is there a way for inserting/adding NaN rows and columns on a DataFrame?

I want to turn a DataFrame (or a numpy array):
df1:
0 1 2
0 1. 5. 9.
1 2. 6. 10.
2 3. 7. 11.
3 4. 8. 12.
into a DataFrame like this:
df1
0 1 2 3 4 5 6
0 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
1 NaN 1. NaN 5. NaN 9. NaN
2 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
3 NaN 2. NaN 6. NaN 10. NaN
4 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
5 NaN 3. NaN 7. NaN 11. NaN
6 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
7 NaN 4. NaN 8. NaN 12. NaN
8 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
, i.e., I want to insert NaN rows and columns on df1 (as many as I want)
Could you make this work even for a large DataFrame, where you cannot do this manually?
So far, I have this:
import numpy as np
import pandas as pd
p = np.arange(1,13).reshape(4,3)
p1 = pd.DataFrame(p)
#Add a row of NaN's on p1
p1.index = range(1, 2*len(p1)+1, 2)
p1 = p1.reindex(index=range(2*len(p1)))
#Repeat for rows...I know its a lil bit st*pid
p1 = pd.DataFrame(p1)
p1.index = range(1, 2*len(p1)+1, 2)
p1 = p1.reindex(index=range(2*len(p1)))
#etc...
p1 = pd.DataFrame(p1)
p1.index = range(1, 2*len(p1)+1, 2)
p1 = p1.reindex(index=range(2*len(p1)))
It seems to work, but only for rows until now...
e.g., see this
Based on this answer you can interleave two dataframes on a particular axis.
pd.concat([df1, df2]).sort_index().reset_index(drop=True)
You can start by interleaving by rows (axis=0) df1 with a dataframe containing nan values. And do the same on the columns (axis=1) with another dataframe of nan values.
df1 = pd.DataFrame([[1., 5., 9.], [2., 6., 10.], [3., 7., 11.], [4., 8., 12.]])
rows, cols = df1.shape
Tricky part is getting the sizes right:
nan1 = pd.DataFrame([[np.nan]*cols]*(rows+1))
nan2 = pd.DataFrame([[np.nan]*(cols + 1)]*(2*rows + 1))
Then perform two consecutives concatenations, on axis=0 (default one) and axis=1:
df2_r = pd.concat([nan1, df1]).sort_index().reset_index(drop=True)
df2 = pd.concat([nan2, df2_r], axis=1).sort_index(axis=1).T.reset_index(drop=True).T
Edit: it seems there's is no built-in method to reset the columns indexing. However this will do:
df.T.reset_index(drop=True).T
Here are the results for each operation:
df1
0 1 2
0 1.0 5.0 9.0
1 2.0 6.0 10.0
2 3.0 7.0 11.0
3 4.0 8.0 12.0
nan1
0 1 2
0 NaN NaN NaN
1 NaN NaN NaN
2 NaN NaN NaN
3 NaN NaN NaN
4 NaN NaN NaN
concat on axis=0
0 1 2
0 NaN NaN NaN
1 1.0 5.0 9.0
2 NaN NaN NaN
3 2.0 6.0 10.0
4 NaN NaN NaN
5 3.0 7.0 11.0
6 NaN NaN NaN
7 4.0 8.0 12.0
8 NaN NaN NaN
nan2
0 1 2 3
0 NaN NaN NaN NaN
1 NaN NaN NaN NaN
2 NaN NaN NaN NaN
3 NaN NaN NaN NaN
4 NaN NaN NaN NaN
5 NaN NaN NaN NaN
6 NaN NaN NaN NaN
7 NaN NaN NaN NaN
8 NaN NaN NaN NaN
concat on axis=1
0 1 2 3 4 5 6
0 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
1 NaN 1.0 NaN 5.0 NaN 9.0 NaN
2 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
3 NaN 2.0 NaN 6.0 NaN 10.0 NaN
4 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
5 NaN 3.0 NaN 7.0 NaN 11.0 NaN
6 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
7 NaN 4.0 NaN 8.0 NaN 12.0 NaN
8 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
I am curious to see what you have tried so far, but here is an easy "quick and dirty" way to do it for your example. This is not a definitive answer: I'll let you figure out how to generalize it to any dataframe sizes/content you might have.
I am providing this code for your example so you have an idea which pandas functions/properties to use.
import pandas as pd
import numpy as np
# Making your base DataFrame
df = pd.DataFrame([[1,5,9], [2,6,8], [3,7,4]])
df:
0 1 2
0 1 5 9
1 2 6 8
2 3 7 4
spacing out your columns existing columns numbers and adding filling the left columns numbers with NaN:
df.columns = [1,3,5]
for i in range(0, 8, 2):
df[i] = np.NaN
df:
1 3 5 0 2 4 6
0 1 5 9 NaN NaN NaN NaN
1 2 6 8 NaN NaN NaN NaN
2 3 7 4 NaN NaN NaN NaN
Now adding extra rows, with NaN data (we need 4 more with 7 columns)
df2 = pd.DataFrame([[np.NaN] * 7] * 4)
df = pd.concat([df, df2])
df3:
0 1 2 3 4 5 6
0 NaN 1.0 NaN 5.0 NaN 9.0 NaN
1 NaN 2.0 NaN 6.0 NaN 8.0 NaN
2 NaN 3.0 NaN 7.0 NaN 4.0 NaN
0 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
1 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
2 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
3 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
As you can see: we have the right data, and it is now only a matter of ordering your rows.
df3.index = [1,3,5,0,2,4,6]
df3 = df3.sort_index()
df3:
0 1 2 3 4 5 6
0 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
1 NaN 1.0 NaN 5.0 NaN 9.0 NaN
2 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
3 NaN 2.0 NaN 6.0 NaN 8.0 NaN
4 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
5 NaN 3.0 NaN 7.0 NaN 4.0 NaN
6 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
I think this is a very elegant way to solve this.
array=np.array([[1,5,9],[2,6,10],[3,7,11],[4,8,12]])
Data=pd.DataFrame(array)
Data.index=Data.index*2+1
Data.columns=Data.columns*2+1
Data=Data.reindex(list(range(0,9)))
Data=Data.T.reindex(list(range(0,9)))
A fast way using numpy (work with dataframe as well):
# Sample data
a = np.arange(1,13).reshape(4,3)
df = pd.DataFrame(a)
# New data with empty values
a2 = np.empty([i*2+1 for i in a.shape])
a2[:] = np.nan
a2[1::2, 1::2] = a
Output of pd.DataFrame(a2):
0 1 2 3 4 5 6
0 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
1 NaN 1.0 NaN 2.0 NaN 3.0 NaN
2 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
3 NaN 4.0 NaN 5.0 NaN 6.0 NaN
4 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
5 NaN 7.0 NaN 8.0 NaN 9.0 NaN
6 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
7 NaN 10.0 NaN 11.0 NaN 12.0 NaN
8 NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN
Note: If you have a DataFrame, just replace a.shape by df.shape, and a by df.values.

append specific amount of empty rows to pandas dataframe

I want to append a specific amount of empty rows to that df
df = pd.DataFrame({'cow': [2, 4, 8],
'shark': [2, 0, 0],
'pudle': [10, 2, 1]})
with df = df.append(pd.Series(), ignore_index = True) I append one empty row, how can I append x amount of rows ?
You can use df.reindex to achieve this goal.
df.reindex(list(range(0, 10))).reset_index(drop=True)
cow shark pudle
0 2.0 2.0 10.0
1 4.0 0.0 2.0
2 8.0 0.0 1.0
3 NaN NaN NaN
4 NaN NaN NaN
5 NaN NaN NaN
6 NaN NaN NaN
7 NaN NaN NaN
8 NaN NaN NaN
9 NaN NaN NaN
The arguments you provide to df.reindex is going to be the total number of rows the new DataFrame has. So if your DataFrame has 3 objects, providing a list that caps out at 10 will add 7 new rows.
I'm not too pandas savvy, but if you can already add one empty row, why not just try writing a for loop and appending x times?
for i in range(x):
df = df.append(pd.Series(), ignore_index = True)
You could do:
import pandas as pd
df = pd.DataFrame({'cow': [2, 4, 8],
'shark': [2, 0, 0],
'pudle': [10, 2, 1]})
n = 10
df = df.append([[] for _ in range(n)], ignore_index=True)
print(df)
Output
cow shark pudle
0 2.0 2.0 10.0
1 4.0 0.0 2.0
2 8.0 0.0 1.0
3 NaN NaN NaN
4 NaN NaN NaN
5 NaN NaN NaN
6 NaN NaN NaN
7 NaN NaN NaN
8 NaN NaN NaN
9 NaN NaN NaN
10 NaN NaN NaN
11 NaN NaN NaN
12 NaN NaN NaN
Try with reindex
out = df.reindex(df.index.tolist()+[df.index.max()+1]*5)#reset_index(drop=True)
Out[93]:
cow shark pudle
0 2.0 2.0 10.0
1 4.0 0.0 2.0
2 8.0 0.0 1.0
3 NaN NaN NaN
3 NaN NaN NaN
3 NaN NaN NaN
3 NaN NaN NaN
3 NaN NaN NaN
Create an empty dataframe of the appropriate size and append it:
import numpy as np
df = df.append(pd.DataFrame([[np.nan] * df.shape[1]] * n,columns=df.columns),
ignore_index = True)

How to assign numerical value to each new grouping in a pandas data frame row?

If I have a Pandas Data frame like this:
0 1 2 3 4 5
1 NaN NaN 1 NaN 1 1
2 1 NaN NaN 1 NaN 1
3 NaN 1 1 NaN 1 1
4 1 1 1 1 1 1
5 NaN NaN NaN NaN NaN NaN
How do I count each group of ones and assign a value based on the number of groups in each row? Such that I get a data frame like this:
0 1 2 3 4 5
1 NaN NaN 1 NaN 2 2
2 1 NaN NaN 2 NaN 3
3 NaN 1 NaN NaN 2 2
4 1 1 1 1 1 1
5 NaN NaN NaN NaN NaN NaN
It is a little bit hard to finding a simple way
s=df.isnull().cumsum(1) # cumsum get the null
s=s[df.notnull()].apply(lambda x : pd.factorize(x)[0],1)+1 # then we need assign the groukey
df=s.mask(s==0)# and mask 0 as NaN
df
0 1 2 3 4 5
1 NaN NaN 1.0 NaN 2.0 2.0
2 1.0 NaN NaN 2.0 NaN 3.0
3 NaN 1.0 1.0 NaN 2.0 2.0
4 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
5 NaN NaN NaN NaN NaN NaN

Move/shift values in Pandas Data Frame

Assuming an example of a data frame df:
A
0 4.3
1 75
2 8.5
3 4.0
4 98
I would need to move each value from column A to each column - one value per column:
starting from second value: move to second column B,
third value to third column C,
and so on...
Desired output:
A B C D E
0 4.3 NaN NaN NaN NaN
1 NaN 75 NaN NaN NaN
2 NaN NaN 8.5 NaN NaN
3 NaN NaN NaN 4.0 NaN
4 NaN NaN NaN Nan 98
One idea was to copy each value to second column and then erase it in previous column or to shift value from one column to another but I'm not sure how to apply this...
MWE
import pandas as pd
import numpy as np
df=pd.DataFrame(data=np.random.randint(0,100,(5,5)), columns=['A','B','C','D','E'])
df.iloc[:,1:] =np.nan
df.iloc[[1],[1]] = df.iloc[[1],[0]]
df.iloc[[1],[1]] = df.iloc[[1],[0]].shift(1,axis=1)
In [76]: import string
In [77]: r = pd.DataFrame(np.eye(len(df)),
columns=list(string.ascii_uppercase[:len(df)])) \
.replace(0, np.nan) * df.A.values
In [78]: r
Out[78]:
A B C D E
0 4.3 NaN NaN NaN NaN
1 NaN 75.0 NaN NaN NaN
2 NaN NaN 8.5 NaN NaN
3 NaN NaN NaN 4.0 NaN
4 NaN NaN NaN NaN 98.0
or better:
In [11]: r = pd.DataFrame(index=df.index, columns=list(string.ascii_uppercase[:len(df)]))
In [12]: np.fill_diagonal(r.values, df.A)
In [13]: r
Out[13]:
A B C D E
0 4.3 NaN NaN NaN NaN
1 NaN 75 NaN NaN NaN
2 NaN NaN 8.5 NaN NaN
3 NaN NaN NaN 4 NaN
4 NaN NaN NaN NaN 98
UPDATE:
how to "move" single value
we can use Series.shift method.
move horizontally:
In [94]: r.loc[1] = r.loc[1].shift(3)
In [95]: r
Out[95]:
A B C D E
0 4.3 NaN NaN NaN NaN
1 NaN NaN NaN NaN 75.0
2 NaN NaN 8.5 NaN NaN
3 NaN NaN NaN 4.0 NaN
4 NaN NaN NaN NaN 98.0
move vertically:
In [96]: r.loc[:, 'D'] = r.loc[:, 'D'].shift(-2)
In [97]: r
Out[97]:
A B C D E
0 4.3 NaN NaN NaN NaN
1 NaN NaN NaN 4.0 75.0
2 NaN NaN 8.5 NaN NaN
3 NaN NaN NaN NaN NaN
4 NaN NaN NaN NaN 98.0
NOTE: shift will shift the whole row/column, but as soon as we have only one value in each row/column this will work.
>>> import pandas as pd
>>> import numpy as np
>>> df = pd.DataFrame({'A':[4.3, 75, 8.5, 4.0, 98]})
>>> df
A
0 4.3
1 75.0
2 8.5
3 4.0
4 98.0
>>> diag_df = pd.DataFrame(np.diag(df.A), index=df.index, columns=['A', 'B', 'C', 'D', 'E'])
>>> diag_df.replace(0, np.nan, inplace=True)
>>> diag_df
A B C D E
0 4.3 NaN NaN NaN NaN
1 NaN 75.0 NaN NaN NaN
2 NaN NaN 8.5 NaN NaN
3 NaN NaN NaN 4.0 NaN
4 NaN NaN NaN NaN 98.0
Keep in mind that if you have 0 along the diagonal then it will be replaced with NaN if you use the replace method this way.

Insert value into column which is named in known column pandas

I'm preparing data for machine learning where data is in pandas DataFrame which looks like this:
Column v1 v2
first 1 2
second 3 4
third 5 6
now i want to transform it into:
Column v1 v2 first-v1 first-v2 second-v1 econd-v2 third-v1 third-v2
first 1 2 1 2 Nan Nan Nan Nan
second 3 4 Nan Nan 3 4 Nan Nan
third 5 6 Nan Nan Nan Nan 5 6
what i've tried is to do something like this:
# we know how many values there are but
# length can be changed into length of [1, 2, 3, ...] values
values = ['v1', 'v2']
# data with description from above is saved in data
for value in values:
data[ str(data['Column'] + '-' + value)] = data[ value]
Results are a columns with name:
['first-v1' 'second-v1'..], ['first-v2' 'second-v2'..]
where there are correct values. What i'm doing wrong? Is there a more optimal way to do this because my data is big?
Thank you for your time!
You can use unstack with swaping and sorting MultiIndex in columns:
df = data.set_index('Column', append=True)[values].unstack()
.swaplevel(0,1, axis=1).sort_index(1)
df.columns = df.columns.map('-'.join)
print (df)
first-v1 first-v2 second-v1 second-v2 third-v1 third-v2
0 1.0 2.0 NaN NaN NaN NaN
1 NaN NaN 3.0 4.0 NaN NaN
2 NaN NaN NaN NaN 5.0 6.0
Or stack + unstack:
df = data.set_index('Column', append=True).stack().unstack([1,2])
df.columns = df.columns.map('-'.join)
print (df)
first-v1 first-v2 second-v1 second-v2 third-v1 third-v2
0 1.0 2.0 NaN NaN NaN NaN
1 NaN NaN 3.0 4.0 NaN NaN
2 NaN NaN NaN NaN 5.0 6.0
Last join to original:
df = data.join(df)
print (df)
Column v1 v2 first-v1 first-v2 second-v1 second-v2 third-v1 \
0 first 1 2 1.0 2.0 NaN NaN NaN
1 second 3 4 NaN NaN 3.0 4.0 NaN
2 third 5 6 NaN NaN NaN NaN 5.0
third-v2
0 NaN
1 NaN
2 6.0

Categories