两个大型数据集的最快迭代合并

Question

我正在处理一个模拟问题，其中一些数据需要非常快速地旋转。这就是问题所在：假设我们有 2 个数据集 X 和 Y，我们需要一个新数据集 Z，其中 X 的每一行用于填充 Y 的新列，对 X 的每一行重复，然后合并在一起，即最终数据集Z 的大小为 len(x)*len(y)。创建数据集 Z 的最有效方法是什么？到目前为止，这是我所拥有的：

X = pd.DataFrame({'simulationid':[0,1,2,3],'x1':[10,20,30,40],'x2':[1,2,3,4]})
Y = pd.DataFrame({'timeofday':[5,10,15,20],'var1':[23.5,45.0,46.4,60.3]})

最简单的选择（可能是效率最低的）是遍历每一行并填充一个新的数据框：

# loop over every configuration and generate dataset for each,
# then merge at the end
Z = pd.DataFrame()
cols2merge = ['x1','x2']
for index, row in X.iterrows():        
    for c in cols2merge:
        Y[c]=row[c]
    Z = pd.concat([Z,Y])

但是当 X 的大小增加（从 1000 到 10,000）时，这最终会花费很长时间。利用向量操作或其他 Pandas 特定的优化，有什么更聪明的方法来做到这一点？我在想有一个优雅的单行合并/合并/加入解决方案，但我似乎无法弄清楚。

我还尝试了itertuples，而不是这里推荐的iterrows：https://github.com/pandas-dev/pandas/issues/10334，但没有注意到执行时间有显着改善。

提前致谢！

Answer 1

可能有更快的基于 numpy 的解决方案，但你可以做一个巨大的合并：

cols2merge = ['x1','x2']
X[cols2merge].assign(dummy=1).merge(Y.assign(dummy=1), on='dummy').drop(columns='dummy')

输出：

    x1  x2  timeofday  var1
0   10   1          5  23.5
1   10   1         10  45.0
2   10   1         15  46.4
3   10   1         20  60.3
4   20   2          5  23.5
5   20   2         10  45.0
6   20   2         15  46.4
7   20   2         20  60.3
8   30   3          5  23.5
9   30   3         10  45.0
10  30   3         15  46.4
11  30   3         20  60.3
12  40   4          5  23.5
13  40   4         10  45.0
14  40   4         15  46.4
15  40   4         20  60.3