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Início / coding / Perguntas / 79470526
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Asked: 2025-02-27 01:08:21 +0800 CST2025-02-27 01:08:21 +0800 CST 2025-02-27 01:08:21 +0800 CST

Média móvel agrupada em polares

  • 772

Uma pergunta semelhante é feita aqui

No entanto, não pareceu funcionar no meu caso.

Tenho um dataframe com 3 colunas, data, grupos, prob. O que quero é criar uma média móvel de 3 dias dos valores da coluna prob agrupados por grupos e data. No entanto, seguindo a resposta vinculada acima, obtive todos os nulos retornados.

import polars as pl
from datetime import date
import numpy as np

dates = pl.date_range(date(2024, 12, 1), date(2024, 12, 30), "1d", eager=True).alias(
    "date")
len(dates)
days = pl.concat([dates,dates])
groups = pl.concat([pl.select(pl.repeat("B", n = 30)).to_series(),
           pl.select(pl.repeat("A", n = 30)).to_series()]).alias('groups')

data = pl.DataFrame([days, groups])

data2 = data.with_columns(pl.lit(np.random.rand(data.height)).alias("prob"))

data2.with_columns(
    rolling_mean = 
    pl.col('prob')
    .rolling_mean(window_size = 3)
    .over('date','groups')
)

"""
shape: (60, 4)
┌────────────┬────────┬──────────┬──────────────┐
│ date       ┆ groups ┆ prob     ┆ rolling_mean │
│ ---        ┆ ---    ┆ ---      ┆ ---          │
│ date       ┆ str    ┆ f64      ┆ f64          │
╞════════════╪════════╪══════════╪══════════════╡
│ 2024-12-01 ┆ B      ┆ 0.938982 ┆ null         │
│ 2024-12-02 ┆ B      ┆ 0.103133 ┆ null         │
│ 2024-12-03 ┆ B      ┆ 0.724672 ┆ null         │
│ 2024-12-04 ┆ B      ┆ 0.495868 ┆ null         │
│ 2024-12-05 ┆ B      ┆ 0.621124 ┆ null         │
│ …          ┆ …      ┆ …        ┆ …            │
│ 2024-12-26 ┆ A      ┆ 0.762529 ┆ null         │
│ 2024-12-27 ┆ A      ┆ 0.766366 ┆ null         │
│ 2024-12-28 ┆ A      ┆ 0.272936 ┆ null         │
│ 2024-12-29 ┆ A      ┆ 0.28709  ┆ null         │
│ 2024-12-30 ┆ A      ┆ 0.403478 ┆ null         │
└────────────┴────────┴──────────┴──────────────┘
""""

Na documentação, encontrei .rolling_mean_by e tentei usá-lo, mas em vez de fazer uma média móvel, ele parece apenas retornar o valor prob para cada linha.

data2.with_columns(
    rolling_mean = 
    pl.col('prob')
    .rolling_mean_by(window_size = '3d', by = 'date')
    .over('groups', 'date')
)

"""
shape: (60, 4)
┌────────────┬────────┬──────────┬──────────────┐
│ date       ┆ groups ┆ prob     ┆ rolling_mean │
│ ---        ┆ ---    ┆ ---      ┆ ---          │
│ date       ┆ str    ┆ f64      ┆ f64          │
╞════════════╪════════╪══════════╪══════════════╡
│ 2024-12-01 ┆ B      ┆ 0.938982 ┆ 0.938982     │
│ 2024-12-02 ┆ B      ┆ 0.103133 ┆ 0.103133     │
│ 2024-12-03 ┆ B      ┆ 0.724672 ┆ 0.724672     │
│ 2024-12-04 ┆ B      ┆ 0.495868 ┆ 0.495868     │
│ 2024-12-05 ┆ B      ┆ 0.621124 ┆ 0.621124     │
│ …          ┆ …      ┆ …        ┆ …            │
│ 2024-12-26 ┆ A      ┆ 0.762529 ┆ 0.762529     │
│ 2024-12-27 ┆ A      ┆ 0.766366 ┆ 0.766366     │
│ 2024-12-28 ┆ A      ┆ 0.272936 ┆ 0.272936     │
│ 2024-12-29 ┆ A      ┆ 0.28709  ┆ 0.28709      │
│ 2024-12-30 ┆ A      ┆ 0.403478 ┆ 0.403478     │
└────────────┴────────┴──────────┴──────────────┘
""""
python
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    2025-02-27T02:00:06+08:002025-02-27T02:00:06+08:00

    Problema geral. Você agrupa não apenas por, groupmas também por date. Isso efetivamente executa a operação de rolamento separadamente para cada grupo e data (ou seja, separadamente para cada linha).

    Explicação da 1ª tentativa. Como os grupos são definidos pelas colunas group e date, cada grupo consiste em uma única linha. Isso é menor que min_samples(igual a window_sizepor padrão), dando um None.

    Explicação da 2ª tentativa. pl.Expr.rolling_mean_by não tem min_samplesargumento. Portanto, a média é computada, mas usando apenas o elemento único no grupo, dando a percepção de que simplesmente probé retornado.

    Solução. Você pode aliviar o problema excluindo datedo agrupamento definido em pl.Expr.over. Isso se parece com o seguinte.

    data2.with_columns(
        rolling_mean=pl.col('prob').rolling_mean_by(by="date", window_size="3d").over('groups')
    )
    
    shape: (60, 4)
    ┌────────────┬────────┬──────────┬──────────────┐
    │ date       ┆ groups ┆ prob     ┆ rolling_mean │
    │ ---        ┆ ---    ┆ ---      ┆ ---          │
    │ date       ┆ str    ┆ f64      ┆ f64          │
    ╞════════════╪════════╪══════════╪══════════════╡
    │ 2024-12-01 ┆ B      ┆ 0.484882 ┆ 0.484882     │
    │ 2024-12-02 ┆ B      ┆ 0.012538 ┆ 0.24871      │
    │ 2024-12-03 ┆ B      ┆ 0.510953 ┆ 0.336124     │
    │ 2024-12-04 ┆ B      ┆ 0.613973 ┆ 0.379155     │
    │ 2024-12-05 ┆ B      ┆ 0.69837  ┆ 0.607765     │
    │ …          ┆ …      ┆ …        ┆ …            │
    │ 2024-12-26 ┆ A      ┆ 0.948971 ┆ 0.653762     │
    │ 2024-12-27 ┆ A      ┆ 0.905213 ┆ 0.622917     │
    │ 2024-12-28 ┆ A      ┆ 0.986094 ┆ 0.946759     │
    │ 2024-12-29 ┆ A      ┆ 0.286836 ┆ 0.726047     │
    │ 2024-12-30 ┆ A      ┆ 0.78191  ┆ 0.684947     │
    └────────────┴────────┴──────────┴──────────────┘
    
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