Python教程：shift函数实现数据偏移的方法

野性酷女 2022-09-16 15:25 306阅读 0赞

### 一、背景 ###

当需要统计不同周期的变化情况时，需要使用数据偏移，在 Python 中使用 shift 函数实现。

# 一阶差分
    diff_num = num - num.shift(1)

### 二、实现 ###

#### 1.创建测试表 ####

import pandas as pd
    
    dic = { 'id':[1,2,2,3,3,3],
           'num':[4,2,7,10,5,5]       
           }
    
    data = pd.DataFrame(dic)
    print(data)
    --------------------------------
       id  num
    0   1    4
    1   2    2
    2   2    7
    3   3   10
    4   3    5
    5   3    5

#### 2.分析 ####

*  新增一列存储每个id上一周期数量
 *  将两列做差即可

#### 3.shift函数 ####

通过 shift 函数实现数据的上下偏移，使用语法：

df.shift(periods=1, freq=None, axis=0)

*  periods 偏移的幅度（正值表示下、右编译，负值表示上、左偏移）
 *  freq 适用于时间索引的偏移 值不发生变化
 *  axis 轴向指定（axis=0表示纵向偏移，axis=1表示横向偏移，默认纵向）

#### 4.实例 ####

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    # 所有字段向下偏移一行
    data.shift(1)
    -----------------------
        id   num
    0  NaN   NaN
    1  1.0   4.0
    2  2.0   2.0
    3  2.0   7.0
    4  3.0  10.0
    5  3.0   5.0
    ------------------------
    
    # 所有字段向上偏移一行
    data.shift(-1)
    -----------------------
        id   num
    0  2.0   2.0
    1  2.0   7.0
    2  3.0  10.0
    3  3.0   5.0
    4  3.0   5.0
    5  NaN   NaN
    ---------------------
    
    # 所有字段向右偏移一列
    data.shift(1, axis=1)
    --------------------
       id  num
    0 NaN  1.0
    1 NaN  2.0
    2 NaN  2.0
    3 NaN  3.0
    4 NaN  3.0
    5 NaN  3.0
    -------------------
    # 所有字段向左偏移一列
    data.shift(-1, axis=1)
    -------------------
         id  num
    0   4.0  NaN
    1   2.0  NaN
    2   7.0  NaN
    3  10.0  NaN
    4   5.0  NaN
    5   5.0  NaN
    ----------------

# 全部偏移
    data["last_num"] = data["num"]
    data["last_num"] = data["last_num"].shift(1).fillna(0)
    ------------------------------
       id  num  last_num
    0   1    4       0.0
    1   2    2       4.0
    2   2    7       2.0
    3   3   10       7.0
    4   3    5      10.0
    5   3    5       5.0
    ----------------------------
    
    # 按id分组偏移
    data["last_num"] = data.groupby("id")["num"].shift(1).fillna(0)
    data["diff_num"] = data["num"] - data["last_num"]
    ---------------------------
       id  num  last_num  diff_num
    0   1    4       0.0       4.0
    1   2    2       0.0       2.0
    2   2    7       2.0       5.0
    3   3   10       0.0      10.0
    4   3    5      10.0      -5.0
    5   3    5       5.0       0.0

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