将带有列表的嵌套字典展开为 pandas DataFrame答案

【问题标题】：Unfold a nested dictionary with lists into a pandas DataFrame将带有列表的嵌套字典展开为 pandas DataFrame
【发布时间】：2018-05-30 02:54:42
【问题描述】：

我有一个嵌套字典，其中子字典使用列表：

nested_dict = {'string1': {69: [1231, 232], 67:[682, 12], 65: [1, 1]}, 
    `string2` :{28672: [82, 23], 22736:[82, 93, 1102, 102], 19423: [64, 23]}, ... }

子词典列表中至少有两个元素，但可能还有更多。

我想把这个字典“展开”成一个 pandas DataFrame，一列用于第一个字典键（例如'string1'，'string2'，..），一列用于子目录键，一列列表中的第一个项目，下一个项目的一列，依此类推。

下面是输出的样子：

col1       col2    col3     col4    col5    col6
string1    69      1231     232
string1    67      682      12
string1    65      1        1
string2    28672   82       23
string2    22736   82       93      1102    102
string2    19423   64       23

当然，我尝试使用pd.DataFrame.from_dict：

new_df = pd.DataFrame.from_dict({(i,j): nested_dict[i][j] 
                           for i in nested_dict.keys() 
                           for j in nested_dict[i].keys()
                           ...

现在我被困住了。并且存在很多问题：

如何解析字符串（即nested_dict[i].values()），使每个元素都是一个新的 pandas DataFrame 列？
上面实际上不会为每个字段创建一列
以上内容不会用元素填充列，例如string1 应该在子目录键值对的每一行中。（对于col5 和col6，我可以用零填充NA）
我不确定如何正确命名这些列。

【问题讨论】：

标签： python pandas dictionary

【解决方案1】：

这是一种使用递归生成器展开嵌套字典的方法。它不会假设您恰好有两个级别，而是继续展开每个 dict，直到它遇到 list。

nested_dict = {
    'string1': {69: [1231, 232], 67:[682, 12], 65: [1, 1]}, 
    'string2' :{28672: [82, 23], 22736:[82, 93, 1102, 102], 19423: [64, 23]},
    'string3': [101, 102]}

def unroll(data):
    if isinstance(data, dict):
        for key, value in data.items():
            # Recursively unroll the next level and prepend the key to each row.
            for row in unroll(value):
                yield [key] + row
    if isinstance(data, list):
        # This is the bottom of the structure (defines exactly one row).
        yield data

df = pd.DataFrame(list(unroll(nested_dict)))

因为unroll 生成列表而不是字典，所以列将以数字命名（在本例中为从 0 到 5）。所以你需要使用rename来获取你想要的列标签：

df.rename(columns=lambda i: 'col{}'.format(i+1))

这将返回以下结果（请注意，附加的 string3 条目也已展开）。

      col1   col2  col3   col4    col5   col6
0  string1     69  1231  232.0     NaN    NaN
1  string1     67   682   12.0     NaN    NaN
2  string1     65     1    1.0     NaN    NaN
3  string2  28672    82   23.0     NaN    NaN
4  string2  22736    82   93.0  1102.0  102.0
5  string2  19423    64   23.0     NaN    NaN
6  string3    101   102    NaN     NaN    NaN

【讨论】：

【解决方案2】：

这应该会为您提供您正在寻找的结果，尽管它可能不是最优雅的解决方案。可能有更好的（更多 pandas 方式）来做到这一点。

我解析了您的嵌套字典并构建了一个字典列表（每行一个）。

# some sample input
nested_dict = {
    'string1': {69: [1231, 232], 67:[682, 12], 65: [1, 1]}, 
    'string2' :{28672: [82, 23], 22736:[82, 93, 1102, 102], 19423: [64, 23]},
    'string3' :{28673: [83, 24], 22737:[83, 94, 1103, 103], 19424: [65, 24]}
}

# new list is what we will use to hold each row
new_list = []
for k1 in nested_dict:
    curr_dict = nested_dict[k1]
    for k2 in curr_dict:
        new_dict = {'col1': k1, 'col2': k2}
        new_dict.update({'col%d'%(i+3): curr_dict[k2][i] for i in range(len(curr_dict[k2]))})
        new_list.append(new_dict)

# create a DataFrame from new list
df = pd.DataFrame(new_list)

输出：

      col1   col2  col3  col4    col5   col6
0  string2  28672    82    23     NaN    NaN
1  string2  22736    82    93  1102.0  102.0
2  string2  19423    64    23     NaN    NaN
3  string3  19424    65    24     NaN    NaN
4  string3  28673    83    24     NaN    NaN
5  string3  22737    83    94  1103.0  103.0
6  string1     65     1     1     NaN    NaN
7  string1     67   682    12     NaN    NaN
8  string1     69  1231   232     NaN    NaN

假设输入将总是包含足够的数据来创建col1 和col2。

我遍历nested_dict。假设nested_dict的每个元素也是一个字典。我们也遍历该字典（curr_dict）。键 k1 和 k2 用于填充 col1 和 col2。对于其余的键，我们遍历列表内容并为每个元素添加一列。

【讨论】：