Pandas：创建Pandas数据框中两列的邻接矩阵

在本文中，我们将介绍如何使用Pandas来创建两列之间的邻接矩阵。邻接矩阵是用于表示图形的一种常见的方式，其中节点是表示为行和列的矩阵，并且如果两个节点之间存在边，则为1，否则为0。我们将使用Pandas数据框作为我们的输入，其中两列具有节点（如人员或地点），这些节点之间存在关联。

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让我们考虑以下伪数据集。

import pandas as pd

df = pd.DataFrame({'Person_A': ['Alex', 'Bob', 'Charlie', 'David'],
                   'Person_B': ['Alice', 'Charlie', 'David', 'Eva']})

这是一个有关人之间关系的数据集，其中Person_A和Person_B列中的每一行表示两个人之间的关系。我们的目标是创建一个邻接矩阵，以便我们可以对这些人之间的关系进行进一步的分析。

创建邻接矩阵

让我们按以下步骤创建邻接矩阵：

1. 创建一个名为nodes的列表，其中包含所有在数据框中出现的节点。
2. 创建一个len(nodes)xlen(nodes)的名为adj_matrix的零矩阵。
3. 遍历数据框中的每一行，将相应节点之间的位置设置为1。
4. 将矩阵转换为Pandas数据框并返回。

以下是实现此功能的函数：

def create_adj_matrix(df, node_column_1, node_column_2):
    nodes = list(set(df[node_column_1]) | set(df[node_column_2]))
    adj_matrix = pd.DataFrame(0, index=nodes, columns=nodes)

    for _, row in df.iterrows():
        adj_matrix.loc[row[node_column_1], row[node_column_2]] = 1
        adj_matrix.loc[row[node_column_2], row[node_column_1]] = 1

    return adj_matrix

在上面的代码中，我们首先使用set函数创建不重复的nodes列表。我们还创建一个零adj_matrix矩阵，其中行和列由nodes列表中的节点定义。

接下来，我们遍历数据框中的每一行，将相应节点之间的位置设置为1。我们还要调用同样的语句以反映无向图。

最后，我们将矩阵转换为Pandas数据框并返回。

我们可以使用以下语句调用上面的函数：

create_adj_matrix(df, 'Person_A', 'Person_B')

总结

在本文中，我们介绍了如何使用Pandas在两列之间创建邻接矩阵。我们首先创建了一个节点列表，然后创建了一个零中邻接矩阵。最后，我们使用遍历数据框中的每一行将相应节点之间的位置设置为1。最终，我们通过将矩阵转换为Pandas数据框完成了任务。