0

0

如何将 Pandas DataFrame 高效转换为多层嵌套字典

聖光之護

聖光之護

发布时间:2026-01-23 11:12:02

|

626人浏览过

|

来源于php中文网

原创

如何将 Pandas DataFrame 高效转换为多层嵌套字典

本文介绍一种无需双重 for 循环的简洁方法,利用 `groupby().apply()` 链式调用,将 dataframe 按多个列分组并转换为深度嵌套字典(如 `{level1: {level2: [{record}, ...]}}` 结构)。

在数据处理中,常需将扁平化的 DataFrame 转换为结构化嵌套字典,尤其适用于生成 API 响应、配置文件前端可消费的层级数据。传统双重循环虽直观,但代码冗长、可读性差且难以扩展。Pandas 提供了更优雅的函数式方案:嵌套 groupby().apply() 配合 to_dict(orient='records')

核心思路是逐级分组:先按第一级键(如 'col1')分组,再对每个子组按第二级键(如 'col2')进一步分组,最后将每组记录转为字典列表。关键在于正确使用 .to_dict('index') ——它能将 Series 或 DataFrame 的索引作为键、值作为对应嵌套结构,从而自然构建两级字典。

以下为完整实现示例:

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

下载
import pandas as pd

a = pd.DataFrame([
    {'col1': 'A', 'col2': 'Person 1', 'height': 1, 'weight': 10},
    {'col1': 'A', 'col2': 'Person 1', 'height': 2, 'weight': 20},
    {'col1': 'A', 'col2': 'Person 1', 'height': 3, 'weight': 30},
    {'col1': 'A', 'col2': 'Person 2', 'height': 4, 'weight': 40},
    {'col1': 'A', 'col2': 'Person 2', 'height': 5, 'weight': 50},
    {'col1': 'A', 'col2': 'Person 2', 'height': 6, 'weight': 60},
    {'col1': 'B', 'col2': 'Person 1', 'height': 11, 'weight': 101},
    {'col1': 'B', 'col2': 'Person 1', 'height': 21, 'weight': 201},
    {'col1': 'B', 'col2': 'Person 1', 'height': 31, 'weight': 301},
    {'col1': 'B', 'col2': 'Person 2', 'height': 41, 'weight': 401},
    {'col1': 'B', 'col2': 'Person 2', 'height': 51, 'weight': 501},
    {'col1': 'B', 'col2': 'Person 2', 'height': 61, 'weight': 601},
])

# ✅ 推荐:单行链式调用,生成两级嵌套字典
result = (a.groupby('col1')
          .apply(lambda x: x.groupby('col2').apply(lambda y: y.to_dict('records')))
          .to_dict('index'))

print(result.keys())  # dict_keys(['A', 'B'])
print(list(result['A'].keys()))  # ['Person 1', 'Person 2']
print(len(result['A']['Person 1']))  # 3

⚠️ 注意事项:

  • .to_dict('index') 是关键:若误用 .to_dict()(默认 orient='dict'),会返回列优先结构,破坏嵌套逻辑;
  • 所有分组列(如 'col1', 'col2')必须存在于原始 DataFrame 中,且值类型需支持哈希(如字符串、数字);
  • 若需更多层级(如三级嵌套),可继续嵌套 groupby().apply(),但建议超过两层时改用 set_index().unstack() 或自定义递归函数以提升可维护性;
  • 性能方面,该方法在中等规模数据(

总结:相比手动循环,嵌套 groupby().apply() 不仅代码更简洁、语义更清晰,还天然支持链式扩展与函数复用,是 Pandas 用户构建层级数据结构的首选范式。

相关专题

更多
Python 时间序列分析与预测
Python 时间序列分析与预测

本专题专注讲解 Python 在时间序列数据处理与预测建模中的实战技巧,涵盖时间索引处理、周期性与趋势分解、平稳性检测、ARIMA/SARIMA 模型构建、预测误差评估,以及基于实际业务场景的时间序列项目实操,帮助学习者掌握从数据预处理到模型预测的完整时序分析能力。

54

2025.12.04

js 字符串转数组
js 字符串转数组

js字符串转数组的方法:1、使用“split()”方法;2、使用“Array.from()”方法;3、使用for循环遍历;4、使用“Array.split()”方法。本专题为大家提供js字符串转数组的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

278

2023.08.03

js截取字符串的方法
js截取字符串的方法

js截取字符串的方法有substring()方法、substr()方法、slice()方法、split()方法和slice()方法。本专题为大家提供字符串相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

212

2023.09.04

java基础知识汇总
java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友,请阅读本专题下面的的有关文章,欢迎大家来php中文网学习。

1491

2023.10.24

字符串介绍
字符串介绍

字符串是一种数据类型,它可以是任何文本,包括字母、数字、符号等。字符串可以由不同的字符组成,例如空格、标点符号、数字等。在编程中,字符串通常用引号括起来,如单引号、双引号或反引号。想了解更多字符串的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

622

2023.11.24

java读取文件转成字符串的方法
java读取文件转成字符串的方法

Java8引入了新的文件I/O API,使用java.nio.file.Files类读取文件内容更加方便。对于较旧版本的Java,可以使用java.io.FileReader和java.io.BufferedReader来读取文件。在这些方法中,你需要将文件路径替换为你的实际文件路径,并且可能需要处理可能的IOException异常。想了解更多java的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

551

2024.03.22

php中定义字符串的方式
php中定义字符串的方式

php中定义字符串的方式:单引号;双引号;heredoc语法等等。想了解更多字符串的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

566

2024.04.29

go语言字符串相关教程
go语言字符串相关教程

本专题整合了go语言字符串相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

166

2025.07.29

C++ 高级模板编程与元编程
C++ 高级模板编程与元编程

本专题深入讲解 C++ 中的高级模板编程与元编程技术,涵盖模板特化、SFINAE、模板递归、类型萃取、编译时常量与计算、C++17 的折叠表达式与变长模板参数等。通过多个实际示例,帮助开发者掌握 如何利用 C++ 模板机制编写高效、可扩展的通用代码,并提升代码的灵活性与性能。

10

2026.01.23

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Node.js 教程
Node.js 教程

共57课时 | 9.2万人学习

CSS3 教程
CSS3 教程

共18课时 | 4.8万人学习

Vue 教程
Vue 教程

共42课时 | 7万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号