How to use piecewise/partial .diff() or .pct_change() on rows?

I have an issue of performing .diff() and .pct_change() calls on rows. The original table has 51 countries so I will use an example of three countries here as follows:

import pandas as pd
data = {'country' : ['Andorra', 'Andorra', 'Andorra', 'Andorra',
                     'Italy', 'Italy', 'Italy', 'Italy',
                     'Slovakia', 'Slovakia', 'Slovakia', 'Slovakia'],
        'year': [1987, 1988, 1989, 1990,
                 1987, 1988, 1989, 1990,
                 1987, 1988, 1989, 1990],
        'population': [10, 12, 17, 21, 
                       34, 27, 22, 26,
                       18, 23, 45, 12]}

df = pd.DataFrame(data)

which results in the following dataframe df

country year population
0 Andorra 1987 10
1 Andorra 1988 12
2 Andorra 1989 17
3 Andorra 1990 21
4 Italy 1987 34
5 Italy 1988 27
6 Italy 1989 22
7 Italy 1990 26
8 Slovakia 1987 18
9 Slovakia 1988 23
10 Slovakia 1989 45
11 Slovakia 1990 12

If applying df.population.diff() directly, I get the following result:

country year population change
0 Andorra 1987 10 NaN
1 Andorra 1988 12 2.0
2 Andorra 1989 17 5.0
3 Andorra 1990 21 4.0
4 Italy 1987 34 13.0
5 Italy 1988 27 -7.0
6 Italy 1989 22 -5.0
7 Italy 1990 26 4.0
8 Slovakia 1987 18 -8.0
9 Slovakia 1988 23 5.0
10 Slovakia 1989 45 22.0
11 Slovakia 1990 12 -33.0

which is wrong, of course, because the change for Italy, 1987 was calculated by subtraction from Andorra, 1990. I must generate a df.change column in which every entry for individual country, 1987 will be NaN.

In this simple example, I was able to get such a dataframe by using .diff() “semi-manually” by writing the following code:

diff_andorra  =  df[ df.country== "Andorra" ].population.diff()
diff_italy    =  df[ df.country== "Italy" ].population.diff()
diff_slovakia =  df[ df.country== "Slovakia" ].population.diff()

diff_series = pd.concat([diff_andorra, diff_italy, diff_slovakia])

df['change'] = diff_series

This resulted in the desired dataframe:

country year population change
0 Andorra 1987 10 NaN
1 Andorra 1988 12 2.0
2 Andorra 1989 17 5.0
3 Andorra 1990 21 4.0
4 Italy 1987 34 NaN
5 Italy 1988 27 -7.0
6 Italy 1989 22 -5.0
7 Italy 1990 26 4.0
8 Slovakia 1987 18 NaN
9 Slovakia 1988 23 5.0
10 Slovakia 1989 45 22.0
11 Slovakia 1990 12 -33.0

But since the original dataframe has 51 countries altogether, I can’t apply the “semi-manual” technique on all of them. My idea was to create a for loop of the following form:

diff_temp = pd.Series(dtype=float)
for individual_country in set(df.country):
    temp = df[ df.country== individual_country ].population.diff()
    diff_temp = pd.concat(temp)

The first line defines an empty series for float datatype (in analogy how we often create empty list() or dict() objects). The set(df.country) contains the name of all the country entries, but they appear only once, due to the nature of set() type. For country in the set, the temp variable holds the .diff() series which would then be .concat()-ed or .append()-ed to the diff_temp series.

And it is on this last line that my code breaks down, showing the following error:
TypeError: first argument must be an iterable of pandas objects, you passed an object of type "Series"

If I only print(temp) after each loop, the output shows this:

0    NaN
1    2.0
2    5.0
3    4.0
Name: population, dtype: float64
4    NaN
5   -7.0
6   -5.0
7    4.0
Name: population, dtype: float64
8      NaN
9      5.0
10    22.0
11   -33.0
Name: population, dtype: float64

This indicates that “piecewise” .diff()-ing is doable, but I have problem merging them into one series which would then be added as another column with df['change'] = diff_temp, in order to achieve the above mentioned table, i.e. this (repeated for easier reference):

country year population change
0 Andorra 1987 10 NaN
1 Andorra 1988 12 2.0
2 Andorra 1989 17 5.0
3 Andorra 1990 21 4.0
4 Italy 1987 34 NaN
5 Italy 1988 27 -7.0
6 Italy 1989 22 -5.0
7 Italy 1990 26 4.0
8 Slovakia 1987 18 NaN
9 Slovakia 1988 23 5.0
10 Slovakia 1989 45 22.0
11 Slovakia 1990 12 -33.0

I am uncertain what am I doing wrong. I tried using .append() but it resulted in df.change entries all being equal to NaN.

New contributor

Demenaio is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật