如何在Python中将具有至少一个相同值的多行聚类?

我有一个pandas数据框(150,000行和9列),如下所示:

enter image description here

user|phone1|phone2|phone3    ----+------+------+------   A|   123|  1111|66       B|   456|  1111|77       C|   123|  2222|77   D|   456|  2222|88   E|   789|  5555|0
  • 用户A与用户C的phone1号码相同,因此A和C是一个组。
  • 用户B与C的phone2号码相同,因此B和C是一个组。
  • 因此A、B、C是一个组。

所有用户的逻辑都是相同的。在这个例子中,[A,B,C,D]是一个组,因为他们之间任意两个都有至少一个相同的值。[E]是另一个组。

如何得到最终结果如下:

{group1:[A,B,C,D], group2:[E]}

这是我的尝试:

  1. 首先,按每列相同的值分组,并将用户作为一个组,例如

    list_1 (phone1) = [[A,C],[B,D],[E]]

    list_2 (phone2) = [[A,B],[C,D],[E]]

  2. 对于list_1中的每个项目,在list_2中搜索。如果两个项目有相同的值,则将list_2中的项目添加到list_1中的项目上,例如,[A,C]+[A,B],最后,从list_2中删除[A,B]

这是我的代码:

for m in range(0,len(list_1)):drop_list = []for n in range(0,len(list_2)):    if if_common(list_1[m], list_2[n]) == True:        list_1[m] = list(set(list_1[m]+list_2[n]))        drop_list.append(n)for i in drop_list:    list_2.pop(i)    

但速度太慢了,每列我有近100000个组。有没有更快的方法来实现这个功能?


回答:

不确定如何使用pandas API来做,但有一个非常高效的通用算法叫做不相交集(维基百科)。

要实现它,你需要两个字典。一个是将行ID映射到行ID,另一个是将值映射到行ID。我将每行表示为类似(’phone1′, ‘123’),(’phone2′, ‘1111’)的值…

然后我们遍历数据。我们在第二个字典中查找所有列值,如果我们已经有了,我们尝试在不相交集中添加一个链接。

总的来说,应该看起来像这样:

disjoint_set = {}value_lookup = {}for row in range(len(list_1)):  disjoint_set[row] = row  # 标记为独立集。  for key, value in list_1[row].items():  # 不确定如何用pandas获取键值    if (key, value) not in value_lookup:      value_lookup[(key, value)] = row    else:      other_row = value_lookup[(key, value)]      actual_other = recursive_lookup(disjoint_set, other_row)      actual_row = recursive_lookup(disjoint_set, row)      disjoint_set[actual_row] = actual_other  def recursive_lookup(disjoint_set, row):   if disjoin_set[row] != row:     disjoint_set[row] = recursive_lookup(disjoint_set, disjoint_set[row])   return disjoint_set[row]

最后,对你感兴趣的每一行使用recursive_lookup来获取其集群的代表。换句话说,所有返回相同值的行应该在同一个集群中。

这应该相当快,因为你只需要遍历数据一次。不相交集的工作是O(1)的均摊时间,所以它们不会增加太多开销。应该和读写数据一样快。

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