Polars 是一個速度極快的 DataFrames 庫。

它擁有以下特性：

1.多線程

2.強大的表達式API

3.查詢優化

下面給大家簡單介紹一下這個模塊的使用方式。

1.準備

開始之前，你要確保Python和pip已經成功安裝在電腦上，如果沒有，可以訪問這篇文章：超詳細Python安裝指南 進行安裝。

**(可選1) **如果你用Python的目的是數據分析，可以直接安裝Anaconda：Python數據分析與挖掘好幫手—Anaconda，它內置了Python和pip.

**(可選2) **此外，推薦大家用VSCode編輯器，它有許多的優點：Python 編程的最好搭檔—VSCode 詳細指南。

請選擇以下任一種方式輸入命令安裝依賴 ：

1. Windows 環境 打開 Cmd (開始-運行-CMD)。
2. MacOS 環境 打開 Terminal (command+空格輸入Terminal)。
3. 如果你用的是 VSCode編輯器 或 Pycharm，可以直接使用界面下方的Terminal.

pip install polars

2.Polars 使用介紹

在初始化變量的時候，Polars用起來的方式和Pandas沒有太大區別，下面我們定義一個初始變量，后面所有示例都使用這個變量：

import polars as pl
df = pl.DataFrame(
    {
        "A": [1, 2, 3, 4, 5],
        "fruits": ["banana", "banana", "apple", "apple", "banana"],
        "B": [5, 4, 3, 2, 1],
        "cars": ["beetle", "audi", "beetle", "beetle", "beetle"],
    }
)

選擇需要展示的數據：

(df.select([
    pl.col("A"),
    "B", # the col part is inferred
    pl.lit("B"), # we must tell polars we mean the literal "B"
    pl.col("fruits"),
]))

效果如下：

他還能使用正則表達式篩選值并進行求和等操作：

# 正則表達式
(df.select([
    pl.col("^A|B$").sum()
]))
# 或者多選
(df.select([
    pl.col(["A", "B"]).sum()
]))

Polars支持下面這樣復雜且高效的查詢及展示：

>> > df.sort("fruits").select(
...     [
...         "fruits",
...         "cars",
...         pl.lit("fruits").alias("literal_string_fruits"),
...         pl.col("B").filter(pl.col("cars") == "beetle").sum(),
...         pl.col("A").filter(pl.col("B") > 2).sum().over("cars").alias("sum_A_by_cars"),
...         pl.col("A").sum().over("fruits").alias("sum_A_by_fruits"),
...         pl.col("A").reverse().over("fruits").alias("rev_A_by_fruits"),
...         pl.col("A").sort_by("B").over("fruits").alias("sort_A_by_B_by_fruits"),
...     ]
... )
shape: (5, 8)
┌──────────┬──────────┬──────────────┬─────┬─────────────┬─────────────┬─────────────┬─────────────┐
│ fruits ┆ cars ┆ literal_stri ┆ B ┆ sum_A_by_ca ┆ sum_A_by_fr ┆ rev_A_by_fr ┆ sort_A_by_B │
│ --- ┆ --- ┆ ng_fruits ┆ --- ┆ rs ┆ uits ┆ uits ┆ _by_fruits │
│ str ┆ str ┆ --- ┆ i64 ┆ --- ┆ --- ┆ --- ┆ --- │
│ ┆ ┆ str ┆ ┆ i64 ┆ i64 ┆ i64 ┆ i64 │
╞══════════╪══════════╪══════════════╪═════╪═════════════╪═════════════╪═════════════╪═════════════╡
│ "apple"  ┆ "beetle" ┆ "fruits"     ┆ 11  ┆ 4           ┆ 7           ┆ 4           ┆ 4           │
│ "apple"  ┆ "beetle" ┆ "fruits"     ┆ 11  ┆ 4           ┆ 7           ┆ 3           ┆ 3           │
│ "banana" ┆ "beetle" ┆ "fruits"     ┆ 11  ┆ 4           ┆ 8           ┆ 5           ┆ 5           │
│ "banana" ┆ "audi"   ┆ "fruits"     ┆ 11  ┆ 2           ┆ 8           ┆ 2           ┆ 2           │
│ "banana" ┆ "beetle" ┆ "fruits"     ┆ 11  ┆ 4           ┆ 8           ┆ 1           ┆ 1           │
└──────────┴──────────┴──────────────┴─────┴─────────────┴─────────────┴─────────────┴─────────────┘

3.Polars 高級使用

倒序操作，將值倒序后重新放回變量中，起名為xxx_reverse：

(df.select([
    pl.all(),
    pl.all().reverse().suffix("_reverse")
]))

對所有列求和，并放回變量中，起名為 xxx_sum：

(df.select([
    pl.all(),
    pl.all().sum().suffix("_sum")
]))

正則也能用于篩選：

predicate = pl.col("fruits").str.contains("^b.*")

(df.select([
    predicate
]))

在設定一個新列的時候，甚至可以根據條件來給不同的行設定值：

(df.select([
    "fruits",
    "B",
    pl.when(pl.col("fruits") == "banana").then(pl.col("B")).otherwise(-1).alias("b")
]))

fold 函數很強大，它能在列上執行操作，獲得最快的速度，也就是矢量化執行：

df = pl.DataFrame({
        "a": [1, 2, 3],
        "b": [10, 20, 30],
    }
)

out = df.select(
    pl.fold(acc=pl.lit(0), f=lambda acc, x: acc + x, exprs=pl.col("*")).alias("sum"),
)
print(out)
# shape: (3, 1)
# ┌─────┐
# │ sum │
# │ --- │
# │ i64 │
# ╞═════╡
# │ 11 │
# ├?????┤
# │ 22 │
# ├?????┤
# │ 33 │
# └─────┘