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如何处理 Pandas 中的 SettingWithCopyWarning

背景

我刚刚将熊猫从 0.11 升级到 0.13.0rc1。现在,该应用程序会弹出许多新警告。其中之一是这样的:

E:\FinReporter\FM_EXT.py:449: SettingWithCopyWarning: A value is trying to be set on a copy of a slice from a DataFrame.
Try using .loc[row_index,col_indexer] = value instead
  quote_df['TVol']   = quote_df['TVol']/TVOL_SCALE

我想知道这到底是什么意思?我需要改变一些东西吗?

如果我坚持使用quote_df['TVol'] = quote_df['TVol']/TVOL_SCALE应该如何暂停警告?

产生错误的功能

def _decode_stock_quote(list_of_150_stk_str):
    """decode the webpage and return dataframe"""

    from cStringIO import StringIO

    str_of_all = "".join(list_of_150_stk_str)

    quote_df = pd.read_csv(StringIO(str_of_all), sep=',', names=list('ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefg')) #dtype={'A': object, 'B': object, 'C': np.float64}
    quote_df.rename(columns={'A':'STK', 'B':'TOpen', 'C':'TPCLOSE', 'D':'TPrice', 'E':'THigh', 'F':'TLow', 'I':'TVol', 'J':'TAmt', 'e':'TDate', 'f':'TTime'}, inplace=True)
    quote_df = quote_df.ix[:,[0,3,2,1,4,5,8,9,30,31]]
    quote_df['TClose'] = quote_df['TPrice']
    quote_df['RT']     = 100 * (quote_df['TPrice']/quote_df['TPCLOSE'] - 1)
    quote_df['TVol']   = quote_df['TVol']/TVOL_SCALE
    quote_df['TAmt']   = quote_df['TAmt']/TAMT_SCALE
    quote_df['STK_ID'] = quote_df['STK'].str.slice(13,19)
    quote_df['STK_Name'] = quote_df['STK'].str.slice(21,30)#.decode('gb2312')
    quote_df['TDate']  = quote_df.TDate.map(lambda x: x[0:4]+x[5:7]+x[8:10])
    
    return quote_df

更多错误讯息

E:\FinReporter\FM_EXT.py:449: SettingWithCopyWarning: A value is trying to be set on a copy of a slice from a DataFrame.
Try using .loc[row_index,col_indexer] = value instead
  quote_df['TVol']   = quote_df['TVol']/TVOL_SCALE
E:\FinReporter\FM_EXT.py:450: SettingWithCopyWarning: A value is trying to be set on a copy of a slice from a DataFrame.
Try using .loc[row_index,col_indexer] = value instead
  quote_df['TAmt']   = quote_df['TAmt']/TAMT_SCALE
E:\FinReporter\FM_EXT.py:453: SettingWithCopyWarning: A value is trying to be set on a copy of a slice from a DataFrame.
Try using .loc[row_index,col_indexer] = value instead
  quote_df['TDate']  = quote_df.TDate.map(lambda x: x[0:4]+x[5:7]+x[8:10])

答案

SettingWithCopyWarning是标记可能引起混淆的 “链接” 分配,例如以下内容,这种分配并不总是按预期工作,特别是当第一个选择返回一个copy 时。 [有关背景讨论,请参见GH5390GH5597。]

df[df['A'] > 2]['B'] = new_val  # new_val not set in df

该警告提出了如下重写建议:

df.loc[df['A'] > 2, 'B'] = new_val

但是,这不适合您的用法,等效于:

df = df[df['A'] > 2]
df['B'] = new_val

显然,您不关心将其写回到原始帧的写操作(因为您正在覆盖对它的引用),但是不幸的是,这种模式无法与第一个链式分配示例区分开。因此,(误报)警告。如果您想进一步阅读,可能会在建立索引的文档中解决误报的可能性。您可以通过以下分配安全地禁用此新警告。

import pandas as pd
pd.options.mode.chained_assignment = None  # default='warn'

其他资源

如何处理 Pandas 中的SettingWithCopyWarning

这篇文章是为那些谁,

  1. 想了解此警告的含义
  2. 想了解抑制此警告的不同方法
  3. 想了解如何改进他们的代码并遵循良好做法,以避免将来出现此警告。

设置

np.random.seed(0)
df = pd.DataFrame(np.random.choice(10, (3, 5)), columns=list('ABCDE'))
df
   A  B  C  D  E
0  5  0  3  3  7
1  9  3  5  2  4
2  7  6  8  8  1

什么是SettingWithCopyWarning

要知道如何处理此警告,重要的是要理解它的含义以及为什么首先提出它。

过滤 DataFrame 时,可以对帧进行切片 / 索引以返回viewcopy ,具体取决于内部布局和各种实现细节。顾名思义,“视图” 是原始数据的视图,因此修改视图可能会修改原始对象。另一方面,“副本” 是原始数据的复制,修改副本不会影响原始数据。

如其他答案所述SettingWithCopyWarning以标记 “链式分配” 操作。在上面的设置中考虑df假设您要选择 “B” 列中的所有值,其中 “A” 列中的值 > 5。Pandas 允许您以不同的方式执行此操作,其中某些方法比其他方法更正确。例如,

df[df.A > 5]['B']
 
1    3
2    6
Name: B, dtype: int64

和,

df.loc[df.A > 5, 'B']

1    3
2    6
Name: B, dtype: int64

这些返回相同的结果,因此,如果您仅读取这些值,则没有区别。那么,这是什么问题呢?链式分配的问题在于,通常很难预测是否返回视图或副本,因此在尝试分配回值时,这在很大程度上成为一个问题。为了建立在前面的示例的基础上,请考虑解释器如何执行此代码:

df.loc[df.A > 5, 'B'] = 4
# becomes
df.__setitem__((df.A > 5, 'B'), 4)

通过对df的单个__setitem__调用。 OTOH,请考虑以下代码:

df[df.A > 5]['B'] = 4
# becomes
df.__getitem__(df.A > 5).__setitem__('B", 4)

现在,根据__getitem__返回的视图还是副本, __setitem__操作可能不起作用

通常,应该使用loc进行基于标签的分配,而使用iloc进行基于整数 / 位置的分配,因为该规范保证它们始终在原始文件上运行。另外,要设置单个单元格,应使用atiat

可以在文档中找到更多信息。

笔记
loc完成的所有布尔索引操作也可以使用iloc完成。唯一的区别是iloc期望索引的整数 / 位置或布尔值的 numpy 数组,以及列的整数 / 位置索引。

例如,

df.loc[df.A > 5, 'B'] = 4

可以写成 nas

df.iloc[(df.A > 5).values, 1] = 4

和,

df.loc[1, 'A'] = 100

可以写成

df.iloc[1, 0] = 100

等等。


告诉我如何抑制警告!

df的 “A” 列上的简单操作。选择 “A” 并除以 2 将发出警告,但该操作将起作用。

df2 = df[['A']]
df2['A'] /= 2
/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/site-packages/IPython/__main__.py:1: SettingWithCopyWarning: 
A value is trying to be set on a copy of a slice from a DataFrame.
Try using .loc[row_indexer,col_indexer] = value instead

df2
     A
0  2.5
1  4.5
2  3.5

有两种方法可以直接静默此警告:

  1. (推荐)使用loc切片子集

    df2 = df.loc[:, ['A']]
     df2['A'] /= 2     # Does not raise
  2. 更改pd.options.mode.chained_assignment
    可以设置为None"warn""raise" 。默认为"warn" None不会完全抑制警告,而"raise"将抛出SettingWithCopyError ,从而阻止操作进行。

    pd.options.mode.chained_assignment = None
     df2['A'] /= 2
  3. 进行deepcopy

    df2 = df[['A']].copy(deep=True)
     df2['A'] /= 2

@Peter Cotton在评论中提出了一种不错的方法,即使用上下文管理器以非侵入方式更改模式(从此要点修改),仅在需要时才设置模式,然后将其重置为完成后的原始状态。

class ChainedAssignent:
    def __init__(self, chained=None):
        acceptable = [None, 'warn', 'raise']
        assert chained in acceptable, "chained must be in " + str(acceptable)
        self.swcw = chained

    def __enter__(self):
        self.saved_swcw = pd.options.mode.chained_assignment
        pd.options.mode.chained_assignment = self.swcw
        return self

    def __exit__(self, *args):
        pd.options.mode.chained_assignment = self.saved_swcw

用法如下:

# some code here
with ChainedAssignent():
    df2['A'] /= 2
# more code follows

或者,引发异常

with ChainedAssignent(chained='raise'):
    df2['A'] /= 2

SettingWithCopyError: 
A value is trying to be set on a copy of a slice from a DataFrame.
Try using .loc[row_indexer,col_indexer] = value instead

“XY 问题”:我在做什么错?

很多时候,用户尝试寻找抑制此异常的方法,而没有完全理解为什么首先出现该异常。这是 XY 问题的一个很好的示例,用户尝试解决问题 “Y”,而这实际上是更深层次的问题 “X” 的症状。将根据遇到此警告的常见问题提出问题,然后提出解决方案。

问题 1
我有一个 DataFrame

df
       A  B  C  D  E
    0  5  0  3  3  7
    1  9  3  5  2  4
    2  7  6  8  8  1

我想将 col“A” 中的值分配为 > 5 到 1000。我的预期输出是

A  B  C  D  E
0     5  0  3  3  7
1  1000  3  5  2  4
2  1000  6  8  8  1

这样做的方法错误:

df.A[df.A > 5] = 1000         # works, because df.A returns a view
df[df.A > 5]['A'] = 1000      # does not work
df.loc[df.A  5]['A'] = 1000   # does not work

loc正确方法:

df.loc[df.A > 5, 'A'] = 1000

问题 2 1
我正在尝试将单元格(1,'D')中的值设置为 12345。我的预期输出是

A  B  C      D  E
0  5  0  3      3  7
1  9  3  5  12345  4
2  7  6  8      8  1

df['D'][1]等不同方法来访问此单元格。做这个的最好方式是什么?

1. 这个问题与警告并不特别相关,但是最好了解如何正确地执行此特定操作,以避免将来可能出现警告的情况。

您可以使用以下任何一种方法来执行此操作。

df.loc[1, 'D'] = 12345
df.iloc[1, 3] = 12345
df.at[1, 'D'] = 12345
df.iat[1, 3] = 12345

问题 3
我正在尝试根据某些条件对值进行子集化。我有一个 DataFrame

A  B  C  D  E
1  9  3  5  2  4
2  7  6  8  8  1

我想将 “D” 中的值分配给 123,以使 “C” ==5。我尝试过

df2.loc[df2.C == 5, 'D'] = 123

看起来不错,但我仍在获取SettingWithCopyWarning !我该如何解决?

实际上,这可能是因为您的管道中的代码更高。您是否从较大的对象df2

df2 = df[df.A > 5]

?在这种情况下,布尔索引将返回一个视图,因此df2将引用原始视图。您需要做的是将df2分配给一个副本

df2 = df[df.A > 5].copy()
# Or,
# df2 = df.loc[df.A > 5, :]

问题 4
我正在尝试从中就地删除列 “C”

A  B  C  D  E
1  9  3  5  2  4
2  7  6  8  8  1

但是使用

df2.drop('C', axis=1, inplace=True)

抛出SettingWithCopyWarning 。为什么会这样呢?

这是因为df2必须已经通过其他切片操作(例如:

df2 = df[df.A > 5]

此处的解决方案是制作df copy()或像以前一样loc

通常, SettingWithCopyWarning是向用户(尤其是新用户)显示他们可能正在使用副本,而不是他们认为的原始内容。误报(IOW 如果你知道你在做什么,它可能是确定)。一种可能性就是按照 @Garrett 的建议关闭(默认情况下为警告)警告。

这是另一种选择:

In [1]: df = DataFrame(np.random.randn(5, 2), columns=list('AB'))

In [2]: dfa = df.ix[:, [1, 0]]

In [3]: dfa.is_copy
Out[3]: True

In [4]: dfa['A'] /= 2
/usr/local/bin/ipython:1: SettingWithCopyWarning: A value is trying to be set on a copy of a slice from a DataFrame.
Try using .loc[row_index,col_indexer] = value instead
  #!/usr/local/bin/python

您可以将is_copy标志False ,这将有效地关闭该对象的检查:

In [5]: dfa.is_copy = False

In [6]: dfa['A'] /= 2

如果您明确复制,则不会发生进一步的警告:

In [7]: dfa = df.ix[:, [1, 0]].copy()

In [8]: dfa['A'] /= 2

OP 在上面显示的代码是合法的,并且可能是我也可以做的,但从技术上讲,此警告是一种情况,而不是误报。没有警告的另一种方法reindex进行选择操作,例如

quote_df = quote_df.reindex(columns=['STK', ...])

或者,

quote_df = quote_df.reindex(['STK', ...], axis=1)  # v.0.21