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python数据分析之DataFrame内存优化

程序员文章站 2023-12-29 15:47:22
目录????今天看案例的时候看见了一个关于pandas数据的内存压缩功能,特地来记录一下。????先说明一下情况,pandas处理几百兆的dataframe是没有问题的,但是我们在...

????今天看案例的时候看见了一个关于pandas数据的内存压缩功能,特地来记录一下。

????先说明一下情况,pandas处理几百兆的dataframe是没有问题的,但是我们在处理几个g甚至更大的数据时,就会特别占用内存,对内存小的用户特别不好,所以对数据进行压缩是很有必要的。

1. pandas查看数据占用大小

给大家看一下这么查看自己的内存大小(user_log是dataframe的名字)

#方法1 就是使用查看dataframe信息的命令
user_log.info()
#方法2 使用memory_usage()或者getsizeof(user_log)
import time
import sys
print('all_data占据内存约: {:.2f} gb'.format(user_log.memory_usage().sum()/ (1024**3)))
print('all_data占据内存约: {:.2f} gb'.format(sys.getsizeof(user_log)/(1024**3)))

我这里有个dataframe文件叫做user_log,原始大小为1.91g,然后pandas读取出来,内存使用了2.9g。

看一下原始数据大小:1.91g

python数据分析之DataFrame内存优化

pandas读取后的内存消耗:2.9g

python数据分析之DataFrame内存优化

2. 对数据进行压缩

  • 数值类型的列进行降级处理(‘int16', ‘int32', ‘int64', ‘float16', ‘float32', ‘float64')
  • 字符串类型的列转化为类别类型(category)
  • 字符串类型的列的类别数超过总行数的一半时,建议使用object类型

我们这里主要采用对数值型类型的数据进行降级,说一下降级是什么意思意思呢,可以比喻为一个一个抽屉,你有一个大抽屉,但是你只装了钥匙,这就会有很多空间浪费掉,如果我们将钥匙放到一个小抽屉里,就可以节省很多空间,就像字符的类型int32 比int8占用空间大很多,但是我们的数据使用int8类型就够了,这就导致数据占用了很多空间,我们要做的就是进行数据类型转换,节省内存空间。

压缩数值的这段代码是从天池大赛的某个项目中看见的,查阅资料后发现,大家压缩内存都是基本固定的函数形式

def reduce_mem_usage(df):
    starttime = time.time()
    numerics = ['int16', 'int32', 'int64', 'float16', 'float32', 'float64']
    start_mem = df.memory_usage().sum() / 1024**2
    for col in df.columns:
        col_type = df[col].dtypes
        if col_type in numerics:
            c_min = df[col].min()
            c_max = df[col].max()
            if pd.isnull(c_min) or pd.isnull(c_max):
                continue
            if str(col_type)[:3] == 'int':
                if c_min > np.iinfo(np.int8).min and c_max < np.iinfo(np.int8).max:
                    df[col] = df[col].astype(np.int8)
                elif c_min > np.iinfo(np.int16).min and c_max < np.iinfo(np.int16).max:
                    df[col] = df[col].astype(np.int16)
                elif c_min > np.iinfo(np.int32).min and c_max < np.iinfo(np.int32).max:
                    df[col] = df[col].astype(np.int32)
                elif c_min > np.iinfo(np.int64).min and c_max < np.iinfo(np.int64).max:
                    df[col] = df[col].astype(np.int64)
            else:
                if c_min > np.finfo(np.float16).min and c_max < np.finfo(np.float16).max:
                    df[col] = df[col].astype(np.float16)
                elif c_min > np.finfo(np.float32).min and c_max < np.finfo(np.float32).max:
                    df[col] = df[col].astype(np.float32)
                else:
                    df[col] = df[col].astype(np.float64)
    end_mem = df.memory_usage().sum() / 1024**2
    print('-- mem. usage decreased to {:5.2f} mb ({:.1f}% reduction),time spend:{:2.2f} min'.format(end_mem,
                                                                                                           100*(start_mem-end_mem)/start_mem,
                                                                                                           (time.time()-starttime)/60))
    return df

用压缩的方式将数据导入user_log2中

#首先读取到csv中如何传入函数生称新的csv
user_log2=reduce_mem_usage(pd.read_csv(r'/users/liucong/mainfiles/ml/tianchi/tianmiao/user_log_format1.csv'))

读取成功:内训大小为890.48m 减少了69.6%,效果显著

python数据分析之DataFrame内存优化

查看压缩后的数据集信息:类型发生了变化,数量变小了

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3. 参考资料

《天池大赛》
《kaggle大赛》
链接:

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