Pandas处理数据太慢，来试试Polars吧！

Posted 2022-12-09 机器学习算法与Python学习-公众号

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很多人在学习数据分析的时候，肯定都会用到Pandas这个库，非常的实用！

从创建数据到读取各种格式的文件(text、csv、json)，或者对数据进行切片和分割组合多个数据源，Pandas都能够很好的满足。

Pandas最初发布于2008年，使用Python、Cython和C编写的。是一个超级强大、快速和易于使用的Python库，用于数据分析和处理。

当然Pandas也是有不足之处的，比如不具备多处理器，处理较大的数据集速度很慢。

今天给大家介绍一个新兴的Python库——Polars。

使用语法和Pandas差不多，处理数据的速度却比Pandas快了不少。

一个是大熊猫，一个是北极熊～

GitHub地址：https://github.com/ritchie46/polars

使用文档：https://ritchie46.github.io/polars-book/

Polars是通过Rust编写的一个库，Polars的内存模型是基于Apache Arrow。

Polars存在两种API，一种是Eager API，另一种则是Lazy API。

其中Eager API和Pandas的使用类似，语法差不太多，立即执行就能产生结果。

而Lazy API就像Spark，首先将查询转换为逻辑计划，然后对计划进行重组优化，以减少执行时间和内存使用。

安装Polars，使用百度pip源。

# 安装polars
pip install polars -i https://mirror.baidu.com/pypi/simple/

安装成功后，开始测试，比较Pandas和Polars处理数据的情况。

使用某网站注册用户的用户名数据进行分析，包含约2600万个用户名的CSV文件。

文件已上传公众号，获取方式见文末。

import pandas as pd

df = pd.read_csv('users.csv')
print(df)

数据情况如下。

此外还使用了一个自己创建的CSV文件，用以数据整合测试。

import pandas as pd

df = pd.read_csv('fake_user.csv')
print(df)

得到结果如下。

首先比较一下两个库的排序算法耗时。

import timeit
import pandas as pd

start = timeit.default_timer()

df = pd.read_csv('users.csv')
df.sort_values('n', ascending=False)
stop = timeit.default_timer()

print('Time: ', stop - start)

-------------------------
Time:  27.555776743218303

可以看到使用Pandas对数据进行排序，花费了大约28s。

import timeit
import polars as pl

start = timeit.default_timer()

df = pl.read_csv('users.csv')
df.sort(by_column='n', reverse=True)
stop = timeit.default_timer()

print('Time: ', stop - start)

-----------------------
Time:  9.924110282212496

Polars只花费了约10s，这意味着Polars比Pandas快了2.7倍。

下面，我们来试试数据整合的效果，纵向连接。

import timeit
import pandas as pd

start = timeit.default_timer()

df_users = pd.read_csv('users.csv')
df_fake = pd.read_csv('fake_user.csv')
df_users.append(df_fake, ignore_index=True)
stop = timeit.default_timer()

print('Time: ', stop - start)

------------------------
Time:  15.556222308427095

使用Pandas耗时15s。

import timeit
import polars as pl

start = timeit.default_timer()

df_users = pl.read_csv('users.csv')
df_fake = pl.read_csv('fake_user.csv')
df_users.vstack(df_fake)
stop = timeit.default_timer()

print('Time: ', stop - start)

-----------------------
Time:  3.475433263927698

Polars居然最使用了约3.5s，这里Polars比Pandas快了4.5倍。

通过上面的比较，Polars在处理速度上表现得相当不错。

可以是大家在未来处理数据时，另一种选择～

当然，Pandas目前历时12年，已经形成了很成熟的生态，支持很多其它的数据分析库。

Polars则是一个较新的库，不足的地方还有很多。

如果你的数据集对于Pandas来说太大，对于Spark来说太小，那么Polars便是你可以考虑的一个选择。

觉得不错，请点个在看呀