Multiply elements of list column in polars dataframe with elements of regular python list

I have a pl.DataFrame with a column comprising lists like this:

import polars as pl

df = pl.DataFrame(
    {
        "symbol": ["A", "A", "B", "B"],
        "roc": [[0.1, 0.2], [0.3, 0.4], [0.5, 0.6], [0.7, 0.8]],
    }
)

shape: (4, 2)
┌────────┬────────────┐
│ symbol ┆ roc        │
│ ---    ┆ ---        │
│ str    ┆ list[f64]  │
╞════════╪════════════╡
│ A      ┆ [0.1, 0.2] │
│ A      ┆ [0.3, 0.4] │
│ B      ┆ [0.5, 0.6] │
│ B      ┆ [0.7, 0.8] │
└────────┴────────────┘

Further, I have a regular python list weights = [0.3, 0.7]

What’s an efficient way to multiply pl.col("roc") with weights in a way where the first and second element of the column will be multiplied with the first and second element of weights, respectively?

The expected output is like this:

shape: (4, 3)
┌────────┬────────────┐──────────────┐
│ symbol ┆ roc        │ roc_wgt      │
│ ---    ┆ ---        │ ---          │
│ str    ┆ list[f64]  │ list[f64]    │
╞════════╪════════════╡══════════════╡
│ A      ┆ [0.1, 0.2] │ [0.03, 0.14] │ = [0.1 * 0.3, 0.2 * 0.7]
│ A      ┆ [0.3, 0.4] │ [0.09, 0.28] │ = [0.3 * 0.3, 0.4 * 0.7]
│ B      ┆ [0.5, 0.6] │ [0.15, 0.42] │ = [0.5 * 0.3, 0.6 * 0.7]
│ B      ┆ [0.7, 0.8] │ [0.21, 0.56] │ = [0.7 * 0.3, 0.8 * 0.7]
└────────┴────────────┘──────────────┘

There is a pending PR to allow pl.col.roc * pl.lit(weights)

  • https://github.com/pola-rs/polars/pull/17823

There is also an Array fixed width type.

dtype = pl.Array(float, 2)

(df.with_columns(wgt = pl.lit(weights, dtype))
   .with_columns(roc_wgt = pl.col.roc.cast(dtype) * pl.col.wgt)
)
shape: (4, 4)
┌────────┬────────────┬───────────────┬───────────────┐
│ symbol ┆ roc        ┆ wgt           ┆ roc_wgt       │
│ ---    ┆ ---        ┆ ---           ┆ ---           │
│ str    ┆ list[f64]  ┆ array[f64, 2] ┆ array[f64, 2] │
╞════════╪════════════╪═══════════════╪═══════════════╡
│ A      ┆ [0.1, 0.2] ┆ [0.3, 0.7]    ┆ [0.03, 0.14]  │
│ A      ┆ [0.3, 0.4] ┆ [0.3, 0.7]    ┆ [0.09, 0.28]  │
│ B      ┆ [0.5, 0.6] ┆ [0.3, 0.7]    ┆ [0.15, 0.42]  │
│ B      ┆ [0.7, 0.8] ┆ [0.3, 0.7]    ┆ [0.21, 0.56]  │
└────────┴────────────┴───────────────┴───────────────┘

Adding as a column is required as the pl.lit() case currently panics.

  • https://github.com/pola-rs/polars/issues/18831

2

One option by first running explode:

(df.with_row_index().with_columns(l=weights).explode(['roc', 'l'])
   .with_columns(roc_wgt=pl.col('roc')*pl.col('l'))
   .group_by('index')
   .agg(pl.col('symbol').first(),
        pl.col('roc'),
        pl.col('roc_wgt'))
)

Output:

┌───────┬────────┬────────────┬──────────────┐
│ index ┆ symbol ┆ roc        ┆ roc_wgt      │
│ ---   ┆ ---    ┆ ---        ┆ ---          │
│ u32   ┆ str    ┆ list[f64]  ┆ list[f64]    │
╞═══════╪════════╪════════════╪══════════════╡
│ 0     ┆ A      ┆ [0.1, 0.2] ┆ [0.03, 0.14] │
│ 1     ┆ A      ┆ [0.3, 0.4] ┆ [0.09, 0.28] │
│ 2     ┆ B      ┆ [0.5, 0.6] ┆ [0.15, 0.42] │
│ 3     ┆ B      ┆ [0.7, 0.8] ┆ [0.21, 0.56] │
└───────┴────────┴────────────┴──────────────┘

Alternatively, with map_elements:

import numpy as np

df.with_columns(roc_wgt=pl.col('roc')
                          .map_elements(lambda x: x*np.array(weights),
                                        return_dtype=pl.List(pl.Float64)))

Output:

┌────────┬────────────┬──────────────┐
│ symbol ┆ roc        ┆ roc_wgt      │
│ ---    ┆ ---        ┆ ---          │
│ str    ┆ list[f64]  ┆ list[f64]    │
╞════════╪════════════╪══════════════╡
│ A      ┆ [0.1, 0.2] ┆ [0.03, 0.14] │
│ A      ┆ [0.3, 0.4] ┆ [0.09, 0.28] │
│ B      ┆ [0.5, 0.6] ┆ [0.15, 0.42] │
│ B      ┆ [0.7, 0.8] ┆ [0.21, 0.56] │
└────────┴────────────┴──────────────┘

You can also iterate over your weights list, grab the corresponding element
from your column, multiply them together and concatenate those results together
in a new list.

import polars as pl

df = pl.DataFrame(
    {
        "symbol": ["A", "A", "B", "B"],
        "roc": [[0.1, 0.2], [0.3, 0.4], [0.5, 0.6], [0.7, 0.8]],
    }
)

weights = [.3, .7]

print(
    df.with_columns(
        roc_wgt=pl.concat_list(
            pl.col('roc').list.get(i) * wgt for i, wgt in enumerate(weights)
        )
    )
)
# shape: (4, 3)
# ┌────────┬────────────┬──────────────┐
# │ symbol ┆ roc        ┆ roc_wgt      │
# │ ---    ┆ ---        ┆ ---          │
# │ str    ┆ list[f64]  ┆ list[f64]    │
# ╞════════╪════════════╪══════════════╡
# │ A      ┆ [0.1, 0.2] ┆ [0.03, 0.14] │
# │ A      ┆ [0.3, 0.4] ┆ [0.09, 0.28] │
# │ B      ┆ [0.5, 0.6] ┆ [0.15, 0.42] │
# │ B      ┆ [0.7, 0.8] ┆ [0.21, 0.56] │
# └────────┴────────────┴──────────────┘

Unfortunately, polars doesn’t support such operations with lists yet, but it does support them with structs:

(
    df.with_columns(
        roc_wgt = pl.col.roc.list.to_struct() * pl.lit(weights).list.to_struct()
    ).with_columns(
        roc_wgt = pl.concat_list(pl.col.roc_wgt.struct.field("*"))
    )
)
shape: (4, 3)
┌────────┬────────────┬──────────────┐
│ symbol ┆ roc        ┆ roc_wgt      │
│ ---    ┆ ---        ┆ ---          │
│ str    ┆ list[f64]  ┆ list[f64]    │
╞════════╪════════════╪══════════════╡
│ A      ┆ [0.1, 0.2] ┆ [0.03, 0.14] │
│ A      ┆ [0.3, 0.4] ┆ [0.09, 0.28] │
│ B      ┆ [0.5, 0.6] ┆ [0.15, 0.42] │
│ B      ┆ [0.7, 0.8] ┆ [0.21, 0.56] │
└────────┴────────────┴──────────────┘

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