Polars: cumsum alternatives

I have below pandas snippet which I want to convert to polars to try, Expected output for polars is same as pandas but failing as cumsum is missing, how to achieve similar output?:

import pandas as pd
import numpy as np

data = {
    'date': pd.date_range(start='2024-09-01', periods=12),
    'reserved_before': [0, 1, 2, np.nan, np.nan, 1, 2, 3, np.nan, 3, 4, 5]
}
df = pd.DataFrame(data)
df['reserved'] = df['reserved_before'].notna()

def assign_group_id(series):
    return (series != series.shift()).cumsum()

df['group'] = assign_group_id(df['reserved'])

def min_max(group):
    non_nan = group['reserved_before'].dropna()
    if len(non_nan) > 0:
        return pd.Series({'min': non_nan.min(), 'max': non_nan.max()})
    return pd.Series({'min': np.nan, 'max': np.nan})

result = df.groupby('group').apply(min_max).reset_index()

df = df.merge(result, on='group', how='left')

df = df.drop(columns=['group', 'reserved'])
df = df.rename(columns={'min': 'block_min', 'max': 'block_max'})

Expected output for polars is same as pandas but failing as cumsum is missing, how to achieve similar output?:

import polars as pl
from datetime import date

df = pl.DataFrame({
    'date': pl.date_range(start=date(2024, 9, 1), end=date(2024, 9, 12), interval='1d', eager=True),
    'reserved_before': [0, 1, 2, None, None, 1, 2, 3, None, 3, 4, 5]
})

df = df.with_columns(
    (df['reserved_before'].is_not_null()).alias('reserved')
)

df = df.with_columns(
    (df['reserved'] != df['reserved'].shift(1)).cumsum().alias('group')
)

min_max_df = (
    df.groupby('group')
    .agg(
        pl.col('reserved_before').min().alias('block_min'),
        pl.col('reserved_before').max().alias('block_max')
    )
)

df = df.join(min_max_df, on='group', how='left')
df = df.drop('group', 'reserved')

Resulting error:

AttributeError: 'Series' object has no attribute 'cumsum'

4

Here’s one approach:

import polars as pl
from datetime import date

pl_df = pl.DataFrame({
    'date': pl.date_range(start=date(2024, 9, 1), end=date(2024, 9, 12), 
                          interval='1d', eager=True),
    'reserved_before': [0, 1, 2, None, None, 1, 2, 3, None, 3, 4, 5]
})

groups = pl.col('reserved_before').is_not_null().rle_id()

pl_df = pl_df.with_columns(
    pl.col('reserved_before').min().over(groups).alias('block_min'),
    pl.col('reserved_before').max().over(groups).alias('block_max'),
)

Explanation

  • Use pl.Expr.is_not_null and pl.Expr.rle_id to define your groups. IDs will start with 0, not with 1 (as with OP’s use of pd.Series.cumsum); irrelevant difference for the purpose.
  • Use pl.Expr.over to add pl.Expr.min and max.

Equality check original pandas method:

pl_df.to_pandas().equals(df.astype(pl_df.to_pandas().dtypes))
# True

Update for a slightly different logic

Instead of: a group ends where the next value is None

We use: a group ends where the next value is None or where the next value is smaller

pl_df = pl.DataFrame({
    'date': pl.date_range(start=date(2024, 9, 1), end=date(2024, 9, 12), 
                          interval='1d', eager=True),
    'reserved_before': [0, 1, 2, None, 4, 1, 2, 10, None, 3, 4, 5]
})

# desired groups:
# [[0, 1, 2], [4], [1, 2, 10], [3, 4, 5]]

To get groups here, we can use pl.Expr.diff + pl.Expr.fill_null, check < 0, and apply pl.Expr.cum_sum to the result.

groups = (pl.col('reserved_before').diff().fill_null(-1) < 0).cum_sum()

Adjusted output:

shape: (12, 4)
┌────────────┬─────────────────┬───────────┬───────────┐
│ date       ┆ reserved_before ┆ block_min ┆ block_max │
│ ---        ┆ ---             ┆ ---       ┆ ---       │
│ date       ┆ i64             ┆ i64       ┆ i64       │
╞════════════╪═════════════════╪═══════════╪═══════════╡
│ 2024-09-01 ┆ 0               ┆ 0         ┆ 2         │
│ 2024-09-02 ┆ 1               ┆ 0         ┆ 2         │
│ 2024-09-03 ┆ 2               ┆ 0         ┆ 2         │
│ 2024-09-04 ┆ null            ┆ null      ┆ null      │
│ 2024-09-05 ┆ 4               ┆ 4         ┆ 4         │
│ 2024-09-06 ┆ 1               ┆ 1         ┆ 10        │
│ 2024-09-07 ┆ 2               ┆ 1         ┆ 10        │
│ 2024-09-08 ┆ 10              ┆ 1         ┆ 10        │
│ 2024-09-09 ┆ null            ┆ null      ┆ null      │
│ 2024-09-10 ┆ 3               ┆ 3         ┆ 5         │
│ 2024-09-11 ┆ 4               ┆ 3         ┆ 5         │
│ 2024-09-12 ┆ 5               ┆ 3         ┆ 5         │
└────────────┴─────────────────┴───────────┴───────────┘

5

Note that polars shift() introduces a null value, not a NaN. The following changes to the original code snippet, solve the problems

  • use cum_sum and group_by
  • change null values to something else
import pandas as pd
import numpy as np
import polars as pl
from datetime import date
pl.Config.set_tbl_rows(100)

def assign_group_id(series):
    return (series != series.shift()).cumsum()

def min_max(group):
    non_nan = group['reserved_before'].dropna()
    if len(non_nan) > 0:
        return pd.Series({'min': non_nan.min(), 'max': non_nan.max()})
    return pd.Series({'min': np.nan, 'max': np.nan})

data = {
    'date': pd.date_range(start='2024-09-01', periods=12),
    'reserved_before': [0, 1, 2, np.nan, np.nan, 1, 2, 3, np.nan, 3, 4, 5]
}

# pandas #
df = pd.DataFrame(data)
df['reserved'] = df['reserved_before'].notna()
df['group'] = assign_group_id(df['reserved'])
result = df.groupby('group').apply(min_max).reset_index()

df = df.merge(result, on='group', how='left')
df = df.rename(columns={'min': 'block_min', 'max': 'block_max'})
print(df)

# polars #
dfp = pl.DataFrame({
    'date': pl.date_range(start=date(2024, 9, 1), end=date(2024, 9, 12), interval='1d', eager=True),
    'reserved_before': [0, 1, 2, None, None, 1, 2, 3, None, 3, 4, 5]
})

dfp = dfp.with_columns(
    (dfp['reserved_before'].is_not_null()).alias('reserved')
)

dfp = dfp.with_columns(
    (dfp['reserved'] != dfp['reserved'].shift(1).fill_null("NaN")).cum_sum().alias('group')
)

min_max_df = (
    dfp.group_by('group')
    .agg([
        pl.col('reserved_before').min().alias('block_min'),
        pl.col('reserved_before').max().alias('block_max')
    ])
)

dfp = dfp.join(min_max_df, on='group', how='left')
print(dfp)

print(dfp.equals(pl.from_dataframe(df)))

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