为什么在Python中使用Pandas的Categorical类型可以显著减少内存?

秋瑶姑娘_4394

秋瑶姑娘_4394

2026-06-22

321人浏览

原创

内存占用降90%因categorical用整数编码+类别列表替代原始字符串存储;适合唯一值少、离散重复高、不参与数值计算的列;需注意nan处理、大小写清洗及有序分类慎用。

为什么在python中使用pandas的categorical类型可以显著减少内存?

内存占用为什么能降90%?

因为 Categorical 不存原始字符串,而是用整数编码(codes)+ 唯一类别列表(categories)的结构存储。比如一列 100 万行的 ['男', '女', '男', '女', ...],原本每行都存两个 Unicode 字符(约 8 字节 × 100 万 = 8MB),改用 Categorical 后只存 100 万个 int8 编码(1 字节 × 100 万 = 1MB)+ 2 个字符串(['男', '女'],共约几百字节)——总内存直接压到原来的 1/8 左右。

哪些列适合转成 Categorical?

不是所有字符串列都值得转。关键看三点:

  • 唯一值数量远小于总行数(例如 100 万行中只有 5 个不同值)
  • 值是离散、有限、重复高的(如 ['北京', '上海', '广州', '深圳'],不是 ['用户_123456789', '用户_123456790', ...])
  • 不参与数值计算(Categorical 不能做 +、mean() 等,但支持 value_counts()、groupby()、isin()

用 df[col].nunique() / len(df) 快速估算“唯一值占比”,低于 5% 就很适合。

testing-python
testing-python

使用pytest编写和评估有效的Python测试。适用于编写测试、审查测试代码、调试测试失败或提高测试覆盖率。

下载

astype('category') 的坑:缺失值和后续操作

直接写 df['col'] = df['col'].astype('category') 看似简单,但要注意:

  • 如果原列含 NaN,转换后 NaN 会保留,但属于“未定义类别”,cat.categories 里看不到它
  • 用 query() 或 loc 筛选时,NaN 行默认被排除(行为和 object 列一致),但容易误以为是数据丢了
  • 后续若想做 one-hot 编码,pd.get_dummies(df['col']) 会自动跳过 NaN,不用额外处理
  • 如果列里混有空格、大小写不一致(如 'Male' 和 'male'),先 str.strip().str.lower() 再转,否则会多出冗余类别

有序分类(ordered=True)什么时候必须用?

仅当你需要按业务逻辑排序,且该顺序**不等于字母序或数字序**时才启用。例如:

  • ['低', '中', '高'] → 想让 sort_values() 按此顺序排,而不是按字符 'gao' > 'di' > 'zhong'
  • ['S', 'A', 'B', 'C'](游戏段位)→ 不能靠字符串比较得出正确高低

一旦设为 ordered=True,就不能再用 cat.rename_categories() 改变顺序,只能重建 CategoricalDtype。所以别随便开这个开关。

实际中最大的疏忽,是把高基数文本列(比如用户 ID、地址详情)也强行 astype('category') ——这反而增加内存,因为每个唯一值都要进 categories 列表,还多存一套整数索引。判断前先跑一遍 nunique(),比凭感觉靠谱得多。

Python免费学习笔记(深入):立即使用
在学习笔记中,你将探索 Python 的核心概念和高级技巧!

相关文章

PHP速学视频免费教程(入门到精通)
PHP速学视频免费教程(入门到精通)

PHP怎么学习?PHP怎么入门?PHP在哪学?PHP怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了PHP速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

相关标签:

python

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
python打包成可执行文件
python打包成可执行文件

本专题为大家带来python打包成可执行文件相关的文章,大家可以免费的下载体验。

2023.07.20

1711

4

python能做什么
python能做什么

python能做的有:可用于开发基于控制台的应用程序、多媒体部分开发、用于开发基于Web的应用程序、使用python处理数据、系统编程等等。本专题为大家提供python相关的各种文章、以及下载和课程。

2023.07.25

4364

7

format在python中的用法
format在python中的用法

Python中的format是一种字符串格式化方法,用于将变量或值插入到字符串中的占位符位置。通过format方法,我们可以动态地构建字符串,使其包含不同值。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.07.31

1689

3

python教程
python教程

Python已成为一门网红语言,即使是在非编程开发者当中,也掀起了一股学习的热潮。本专题为大家带来python教程的相关文章,大家可以免费体验学习。

2023.08.03

25497

23

python环境变量的配置
python环境变量的配置

Python是一种流行的编程语言,被广泛用于软件开发、数据分析和科学计算等领域。在安装Python之后,我们需要配置环境变量,以便在任何位置都能够访问Python的可执行文件。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

2023.08.04

3107

5

python eval
python eval

eval函数是Python中一个非常强大的函数,它可以将字符串作为Python代码进行执行,实现动态编程的效果。然而,由于其潜在的安全风险和性能问题,需要谨慎使用。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

2023.08.04

3127

5

scratch和python区别
scratch和python区别

scratch和python的区别:1、scratch是一种专为初学者设计的图形化编程语言,python是一种文本编程语言;2、scratch使用的是基于积木的编程语法,python采用更加传统的文本编程语法等等。本专题为大家提供scratch和python相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.11

1163

5

python合并两个列表
python合并两个列表

Python是一种强大的编程语言,具有许多方便的功能和工具。在Python中,有多种方法可以合并两个列表。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

2023.08.10

596

4

python是前端还是后端
python是前端还是后端

Python属于前端也属于后端,其灵活性和丰富的生态系统使得开发人员能够在不同的领域中灵活运用。本专题为大家提供python相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.11

2423

5

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程