如何在python移动平均中应用数据中考虑周期边界条件

Question

我想在考虑周期性边界条件的情况下进行移动平均。我尽量把自己说清楚

我有以下数据：

Date,Q
1989-01-01 00:00,0
1989-01-02 00:00,1
1989-01-03 00:00,4
1989-01-04 00:00,6
1989-01-05 00:00,8
1989-01-06 00:00,10
1989-01-07 00:00,11

我想计算移动平均值，考虑3个数据：下一个和上一个。 特别是，我希望在“滚动”函数中使用相同的选项，其中第一个数据（python框架中的0）能够考虑最后一个，反之亦然，最后一个也是第一个。这将允许我有一种周期性的边界条件

事实上，我已经应用了以下内容： 首先，我阅读数据帧

df = pd.read_csv(fname, index_col = 0,  parse_dates=True)

然后我将“滚动”应用为

df['Q'] = pd.Series(df["Q"].rolling(3, center=True).mean())

然而，我得到了以下结果：

Date
1989-01-01     NaN
1989-01-02    1.66
1989-01-03    3.66
1989-01-04    6
1989-01-05    8
1989-01-06    9.66
1989-01-07     NaN

我知道我可以应用“min_periods=1”选项，但这不是我想要的。事实上，很明显，第二行的结果是正确的：

1.66 = (0+1+4)/3

但是，我希望在第一行中有这样的结果：

(0+1+11)/3

正如您所注意到的，数字11是最后一行的值。同样，我希望在最后一行：

(10+11+0)/3

其中0是第一行的值

你有什么建议或想法吗

谢谢

迭戈

Answer 1

我只需要复制第一个之前的值和最后一个之后的值，对数据帧进行排序，然后进行滚动平均。然后，删除附加值就足够了：

df.loc[df.index[0] - pd.offsets.Day(1), 'Q'] = df.iloc[-1]['Q']
df.loc[df.index[-2] + pd.offsets.Day(1), 'Q'] = df.iloc[0]['Q']
df = df.sort_index()
df['Q'] = pd.Series(df["Q"].rolling(3, center=True).mean())

正如预期的那样：

                   Q
Date                
1989-01-01  4.000000
1989-01-02  1.666667
1989-01-03  3.666667
1989-01-04  6.000000
1989-01-05  8.000000
1989-01-06  9.666667
1989-01-07  7.000000