比对DataFrame三列数据并找出不匹配项

本文旨在提供一种高效的方法，用于比较两个 Pandas DataFrame 中的三列数据，并准确识别不匹配的行，即使这些行在 DataFrame 中的顺序不同。通过使用 pd.merge 函数结合 indicator=True 参数，我们可以创建一个新的 DataFrame，其中包含指示行是否仅存在于左侧、右侧或两侧 DataFrame 中的信息。随后，我们可以筛选出仅存在于其中一个 DataFrame 中的行，从而找出不匹配的行，并提供代码示例和版本兼容性提示，确保结果的准确性。

在数据处理中，经常需要比较两个DataFrame，找出其中不匹配的记录。当比较涉及多个列，并且行的顺序不一致时，传统的逐行比较方法效率较低。Pandas 库提供了强大的 merge 函数，结合 indicator 参数，可以高效地解决这个问题。本文将详细介绍如何使用 pd.merge 函数比较 DataFrame 中的三列数据，并准确识别不匹配的行。

使用 pd.merge 函数进行比较

pd.merge 函数可以根据一个或多个键将两个 DataFrame 连接在一起。通过设置 how 参数，我们可以指定连接的方式，例如 left、right、inner、outer。indicator=True 参数会在结果 DataFrame 中添加一个名为 _merge 的列，用于指示每一行数据的来源。

import pandas as pd
# 示例数据
df_old = pd.DataFrame({'column1': ['x', 'a'],
'column2': ['y', 'b'],
'column3': ['z', 'c']})
df_new = pd.DataFrame({'column1': ['a', 'x'],
'column2': ['b', 'y'],
'column3': ['c', 'z']})
# 使用 pd.merge 进行比较
merged_df = pd.merge(df_old, df_new, on=['column1', 'column2', 'column3'], how='right', indicator=True)
# 筛选出不匹配的行
mismatched_rows = merged_df[merged_df['_merge'] == 'right_only']
# 删除 indicator 列
mismatched_rows = mismatched_rows.drop('_merge', axis=1)
# 打印结果
print(mismatched_rows)

代码解释：

1. 导入 Pandas 库： import pandas as pd
2. 创建示例 DataFrame： 创建两个 DataFrame df_old 和 df_new，用于演示比较过程。
3. 使用 pd.merge 函数：
   • pd.merge(df_old, df_new, on=[‘column1’, ‘column2’, ‘column3′], how=’right’, indicator=True) 将 df_old 和 df_new 根据 column1、column2 和 column3 进行连接。
   • on=[‘column1’, ‘column2’, ‘column3’] 指定连接的键为这三列。
   • how=’right’ 表示使用右连接，即以 df_new 为基准。
   • indicator=True 添加 _merge 列，指示每一行数据的来源。
4. 筛选不匹配的行： mismatched_rows = merged_df[merged_df[‘_merge’] == ‘right_only’] 筛选出 _merge 列值为 ‘right_only’ 的行，这些行表示只存在于 df_new 中，而在 df_old 中不存在的行。
5. 删除 _merge 列： mismatched_rows = mismatched_rows.drop(‘_merge’, axis=1) 删除 _merge 列，使结果更简洁。
6. 打印结果： print(mismatched_rows) 输出不匹配的行。

注意事项

• Pandas 版本： 确保使用的 Pandas 版本在 2.0.1 或更高版本，低版本可能存在兼容性问题。可以通过 pd.__version__ 查看 Pandas 版本。
• 连接方式： how 参数的选择取决于具体的需求。如果需要找出只存在于 df_old 中的行，可以使用 how=’left’，并筛选 _merge == ‘left_only’ 的行。如果需要找出两个 DataFrame 中所有不匹配的行，可以使用 how=’outer’，并筛选 _merge.isin([‘left_only’, ‘right_only’]) 的行。
• 数据类型： 确保用于比较的列的数据类型一致。如果数据类型不一致，可能会导致比较结果不准确。可以使用 df.dtypes 查看 DataFrame 的数据类型，并使用 df.astype() 进行类型转换。

总结

通过使用 pd.merge 函数，我们可以高效地比较两个 DataFrame 中的多列数据，并准确识别不匹配的行，即使这些行在 DataFrame 中的顺序不同。这种方法简洁、高效，是数据处理中常用的技巧。在实际应用中，需要根据具体的需求选择合适的连接方式和数据类型，以确保比较结果的准确性。