python數(shù)據(jù)分析之DataFrame內(nèi)存優(yōu)化

更新時(shí)間：2021年07月12日 09:29:31 作者：柳小蔥

pandas處理幾百兆的dataframe是沒(méi)有問(wèn)題的，但是我們?cè)谔幚韼讉€(gè)G甚至更大的數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)特別占用內(nèi)存，對(duì)內(nèi)存小的用戶特別不好，所以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮是很有必要的，本文就介紹了python DataFrame內(nèi)存優(yōu)化，感興趣的可以了解一下

🎒先說(shuō)明一下情況，pandas處理幾百兆的dataframe是沒(méi)有問(wèn)題的，但是我們?cè)谔幚韼讉€(gè)G甚至更大的數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)特別占用內(nèi)存，對(duì)內(nèi)存小的用戶特別不好，所以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮是很有必要的。

1. pandas查看數(shù)據(jù)占用大小

給大家看一下這么查看自己的內(nèi)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占據(jù)內(nèi)存約: {:.2f} GB'.format(user_log.memory_usage().sum()/ (1024**3)))
print('all_data占據(jù)內(nèi)存約: {:.2f} GB'.format(sys.getsizeof(user_log)/(1024**3)))

我這里有個(gè)dataframe文件叫做user_log，原始大小為1.91G，然后pandas讀取出來(lái)，內(nèi)存使用了2.9G。

看一下原始數(shù)據(jù)大小：1.91G

在這里插入圖片描述

pandas讀取后的內(nèi)存消耗：2.9G

在這里插入圖片描述

2. 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮

數(shù)值類型的列進(jìn)行降級(jí)處理（‘int16', ‘int32', ‘int64', ‘float16', ‘float32', ‘float64'）
字符串類型的列轉(zhuǎn)化為類別類型（category）
字符串類型的列的類別數(shù)超過(guò)總行數(shù)的一半時(shí)，建議使用object類型

我們這里主要采用對(duì)數(shù)值型類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行降級(jí)，說(shuō)一下降級(jí)是什么意思意思呢，可以比喻為一個(gè)一個(gè)抽屜，你有一個(gè)大抽屜，但是你只裝了鑰匙，這就會(huì)有很多空間浪費(fèi)掉，如果我們將鑰匙放到一個(gè)小抽屜里，就可以節(jié)省很多空間，就像字符的類型int32 比int8占用空間大很多，但是我們的數(shù)據(jù)使用int8類型就夠了，這就導(dǎo)致數(shù)據(jù)占用了很多空間，我們要做的就是進(jìn)行數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換，節(jié)省內(nèi)存空間。

壓縮數(shù)值的這段代碼是從天池大賽的某個(gè)項(xiàng)目中看見(jiàn)的，查閱資料后發(fā)現(xiàn)，大家壓縮內(nèi)存都是基本固定的函數(shù)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

用壓縮的方式將數(shù)據(jù)導(dǎo)入user_log2中

#首先讀取到csv中如何傳入函數(shù)生稱新的csv
user_log2=reduce_mem_usage(pd.read_csv(r'/Users/liucong/MainFiles/ML/tianchi/tianmiao/user_log_format1.csv'))

讀取成功：內(nèi)訓(xùn)大小為890.48m 減少了69.6%，效果顯著

在這里插入圖片描述

查看壓縮后的數(shù)據(jù)集信息：類型發(fā)生了變化，數(shù)量變小了

在這里插入圖片描述

3. 參考資料

《天池大賽》
《kaggle大賽》
鏈接: pandas處理datafarme節(jié)約內(nèi)存.

到此這篇關(guān)于python數(shù)據(jù)分析之DataFrame內(nèi)存優(yōu)化的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python DataFrame內(nèi)存優(yōu)化內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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