将数据存储为单元格函数

Question

我有一个 pandas 数据框（或者说是一个二维数组）。

假设我有一个变量 a，而上面这个数据框中某个单元格的值（比如说位置在 (0,0) 的单元格）是 a：

df = pandas.DataFrame()
df.at[0,0] = a

我应该怎么写代码，才能让如果 a 的值改变，位置在 (0,0) 的单元格也能自动改变呢？

我试过我上面写的代码，也试过用 lambda 函数。

Answer 1

你问的这个问题其实不太适合去做（大家在评论里也都提到了这一点）。原因是，如果你想用“简单”的类型来实现这个功能，你就需要用到指针（也就是存储实际值的内存地址），这会增加一些风险和复杂性，而普通的Python通常会把这些复杂的东西隐藏起来。当你用df.iloc[0,0]来访问某个元素时，pandas会返回给你一个实际值的副本，这正是大多数处理数据的人所期待的，而不是一个内存地址。暴露内存地址是很危险的，而且还需要额外的麻烦去解引用才能访问它的值。因此，没办法让两个变量指向同一个值。

如果你真的需要这种行为，可以使用一个可变的数据结构或对象来存储你的值，作为一种变通方法（正如@MichaelButscher所解释的）。一种简单的方法是用一个只包含一个值的列表，直接用mylist[0]来访问这个值。更复杂的方法是定义一个自定义类。如果你处理的是数字类型，下面的代码可以作为一个选项：

class referred_number:

    def __init__(self, value=None):
        self._value = value

    @property
    def value(self):
        return self._value

    @value.setter
    def value(self, value):
        self._value = value

    def __add__(self, add_obj):
        self._value = self._value + add_obj.value
        return self

    def __sub__(self, sub_obj):
        self._value = self._value - sub_obj.value
        return self

    def __mult__(self, mult_obj):
        self._value = self._value * mult_obj.value
        return self

    def __div__(self, div_obj):
        self._value = self._value / div_obj.value
        return self

    def __str__(self):
        return str(self._value)

这样做其实有点不够理想，因为你不仅失去了pandas在数字类型上强大的方法，还需要写很多特殊的方法来恢复一些基本的默认行为。下面的代码将按照你的想法工作，甚至可以进行一些算术运算。此外，我们实现的__str__方法会让任何打印这个变量或数据框时显示实际的值。

import pandas as pd

df = pd.DataFrame()
x = referred_number(1)

df.at[0,0] = x
df.at[0,1] = referred_number(5)
print(f"df:\n{df} \n\nx:{x}\n")

x.value = 5
print(f"df:\n{df} \n\nx:{x}\n")

df[0] = df[0] + referred_number(4)
print(f"df:\n{df} \n\nx:{x}\n")
df[0] = df[0] + referred_number(3)
print(f"df:\n{df} \n\nx:{x}\n")
df[0] = df[0] + referred_number(2)
print(f"df:\n{df} \n\nx:{x}\n")
df[0] = df[0] + referred_number(2)
print(f"df:\n{df} \n\nx:{x}\n")

# Expected but dangerous behaviour since x is added twice!!
df.at[0,2] = x
df[0] = df[0] + referred_number(4)
print(f"df:\n{df} \n\nx:{x}\n")

你只需要小心，不要用普通数字进行赋值或运算，而是使用用构造函数创建的数字，比如referred_number(2) + 2会报错。正如你可能注意到的，你想要的这个功能涉及更多的工作，失去了功能，并且容易出错，这就是为什么大家建议这样做是个坏主意。