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pandasの縦方向の計算が苦手で、教えていただければと思います。

シミュレーション用のデータを作成したいと考えているのですが、顧客ごとに、5つの行動をします。その5つの行動によって、顧客の認知レベルが上がるということを想定します。行動1から行動5まであった場合に、顧客ステージを0~5の6段階に分けて、初期状態では、まず顧客ステージが0を入れます。表は時系列になっています。

・顧客ステージが0の時、行動1を実施するとステージが1に上がる
・顧客ステージが1の時、行動2を実施するとステージが2に上がる
・顧客ステージが2の時、行動3を実施するとステージが3に上がる
・顧客ステージが3の時、行動4を実施するとステージが4に上がる
・顧客ステージが4の時、行動5を実施するとステージが5に上がる

5まで上がり切ったあとは顧客ステージは5のままと考えます。
また顧客ステージが1の状態で、何かステージが上がる行動ではなくても、
顧客ステージは保持されると考えます。

つまり、以下のような初期の表 (ファイル) があった場合に、

顧客 行動1 行動2 行動3 行動4 行動5 顧客ステージ
A 0 0 0 0 0 0
A 1 0 0 0 0 0
A 1 0 0 0 0 0
A 0 1 0 0 0 0
A 0 0 0 0 1 0
A 0 0 1 0 0 0
A 0 0 0 0 1 0
A 0 0 0 1 0 0
A 0 0 0 0 1 0
A 1 0 0 0 0
B 0 0 0 0 0 0
B 0 0 0 0 1 0
B 1 0 0 0 0 0
B 0 1 0 0 0 0
B 0 0 1 0 0 0
B 0 0 1 0 0 0
B 0 0 0 1 0 0
B 0 0 0 0 1 0
B 0 0 0 0 0 0

というファイルがあった時に、

顧客 行動1 行動2 行動3 行動4 行動5 顧客ステージ
A 0 0 0 0 0 0
A 1 0 0 0 0 1
A 1 0 0 0 0 1
A 0 1 0 0 0 2
A 0 0 0 0 1 2
A 0 0 1 0 0 3
A 0 0 0 0 1 3
A 0 0 0 1 0 4
A 0 0 0 0 1 5
A 1 0 0 0 0 5
B 0 0 0 0 0 0
B 0 0 0 0 1 0
B 1 0 0 0 0 1
B 0 1 0 0 0 2
B 0 0 1 0 0 2
B 0 0 1 0 0 3
B 0 0 0 1 0 4
B 0 0 0 0 1 5
B 0 0 1 0 0 5

自分で思いついたのは、以下の様なコードですが、これだと、顧客のIDを無視していることと、顧客ステージが1のあと、また0に戻ったりすることが分かっています。
恐れ入りますが、何卒、よろしくお願い申し上げます。

df["顧客ステージ2"]=df["顧客ステージ"].shift(1).fillna(0)
df.loc[(df["1"]==1),"顧客ステージ2"]=1
df["顧客ステージ3"]=df["顧客ステージ2"].shift(1).fillna(0)
df.loc[(df["2"]==1)&(df["顧客ステージ3"]==1),"顧客ステージ3"]=2
df["顧客ステージ4"]=df["顧客ステージ3"].shift(1).fillna(0)
df.loc[(df["3"]==1)&(df["顧客ステージ4"]==2),"顧客ステージ4"]=3
df["顧客ステージ5"]=df["顧客ステージ4"].shift(1).fillna(0)
df.loc[(df["4"]==1)&(df["顧客ステージ5"]==3),"顧客ステージ5"]=4
df["顧客ステージ6"]=df["顧客ステージ5"].shift(1).fillna(0)
df.loc[(df["5"]==1)&(df["顧客ステージ6"]==4),"顧客ステージ6"]=5
df.loc[df["顧客ステージ2"]==1,"顧客ステージ"]=1
df.loc[df["顧客ステージ3"]==2,"顧客ステージ"]=2
df.loc[df["顧客ステージ4"]==3,"顧客ステージ"]=3
df.loc[df["顧客ステージ5"]==4,"顧客ステージ"]=4
df.loc[df["顧客ステージ6"]==4,"顧客ステージ"]=5
df= df.顧客op(['顧客ステージ2',"顧客ステージ3","顧客ステージ4","顧客ステージ5","顧客ステージ6"],axis=1)
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  • 上から行ごとに反復処理したいということで合ってますか? その場合 pandasの縦方向の計算, とかじゃなく, pandasにあまり関係なさそうにも思えます
    – oriri
    Commented 2022年4月29日 10:18
  • 行動1, 行動2 など複数同時に 1になることはあるのでしょうか? 数値は 2 以上もあるのでしょうか?
    – oriri
    Commented 2022年4月29日 13:19
  • oriri様、コメントありがとうございます。上から行ごとに見るのですが、一つ上の状態を見る必要があると考えております。行動は1回について1つと考えております。なにとぞ、よろしくお願い申し上げます。 Commented 2022年4月30日 2:09
  • oriri様、ご指摘ありがとうございました。記述ミスでした。1つ空白の欄ができてしまって、ステージ5が見えなくなってしまいました。直しております。見ていただけますと幸いです。 Commented 2022年4月30日 3:56

2 件の回答 2

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from functools import reduce

df['顧客ステージ'] = (
  df.groupby('顧客', sort=False).apply(lambda x:
    pd.DataFrame(
      reduce(lambda a, b: a + [a[-1] + ((b - a[-1]) == 1)],
             x.filter(regex=r'^行動')
              .multiply(range(1, 6), axis=1).sum(axis=1).values,
             [0])[1:], index=x.index)))

print(df.to_markdown(index=False))
顧客 行動1 行動2 行動3 行動4 行動5 顧客ステージ
A 0 0 0 0 0 0
A 1 0 0 0 0 1
A 1 0 0 0 0 1
A 0 1 0 0 0 2
A 0 0 0 0 1 2
A 0 0 1 0 0 3
A 0 0 0 0 1 3
A 0 0 0 1 0 4
A 0 0 0 0 1 5
A 1 0 0 0 0 5
B 0 0 0 0 0 0
B 0 0 0 0 1 0
B 1 0 0 0 0 1
B 0 1 0 0 0 2
B 0 0 1 0 0 3
B 0 0 1 0 0 3
B 0 0 0 1 0 4
B 0 0 0 0 1 5
B 0 0 0 0 0 5
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  • melian様、回答ありがとうございます。今回出した、私の例が少し簡単化しすぎたものだったと思うのですが、いただいたコードを実行したところ、どのような行動をとったかに関わらず、顧客ごとの顧客ステージが順番に1,2,3,4,5と上がっていく形になっておりました。私の例が悪かったのですが、実際の行動のパターンは、種々のパターンで、順番に顧客ステージが上がらない可能性があるため、書き直しました。回答いただいたことに深く感謝いたします。もし、よろしかったら、一緒に考えていただけますと幸いです。お詫びいたしますとともに、感謝いたします。なにとぞ、よろしくお願い申し上げます。🙇 Commented 2022年4月29日 23:39
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pandasらしくない, ほぼ Python版

import pandas as pd
df = pd.DataFrame([
       ['A', 0, 0, 0, 0, 0],
       ['A', 1, 0, 0, 0, 0],
       ['A', 0, 0, 0, 1, 0],
       ['B', 0, 1, 0, 0, 0],
       ['B', 1, 0, 0, 0, 0],
       ['B', 0, 1, 0, 0, 0],
       ['A', 0, 1, 0, 0, 0],
       ['A', 0, 0, 1, 0, 0],
       ['A', 0, 0, 0, 1, 0],
       ['A', 0, 0, 0, 0, 1],
       ['A', 0, 0, 0, 0, 0],
    ],
    columns=['顧客', '行動1', '行動2', '行動3', '行動4', '行動5'])

cli = dict.fromkeys(df['顧客'].unique(), 0)
for k, *a in df.itertuples(index=False, name=None):
    s = cli[k]
    if s < 5 and a[s] >= 1:   # while あるいは if
        s += 1
        cli[k] = s
    print(k, *a, s)

こちらは pandasぽく記述できた(と思う)コード

  • colabで動かしてるため, (row > 0) 2回記述してるが, 比較的新しい Pythonならば セイウチ演算子利用可能かもしれない
  • selectorsitertools.compress の逆, dataからフィルター作る関数。pandas/NumPy に同様の機能があれば置き換えたいが, 見つからないようなため
def selectors(data, iterable):
    it = iter(iterable)
    n = next(it)
    for d in data:
        b = d == n
        yield b and 1 or 0
        if b: n = next(it, None)

# (`df.v` は「行動n」を示すワーク, 不要なので処理後は削除してよい)
df['v'] = df.loc[:, '行動1':'行動5'].apply(lambda row:
        (row > 0).argmax() if (row > 0).any() else -1, axis=1)
df['ステージ'] = df.groupby('顧客').apply(lambda sdf:
        pd.Series(selectors(sdf.v, range(5)), index=sdf.index).cumsum()).droplevel(0)

display(df.drop(columns='v'))
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  • oriri様、ご連絡がおそくなってすみません。pandasではないという意味がよくわかりました。なかなかこのレベルには達することができませんが、御礼申し上げます。 Commented 2022年5月1日 13:37

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