如何拆分Pandas DataFrame中跨日期的停机时间戳记录

问题说明 #

你需要将DataFrame中跨日期的停机时间段拆分为按日分段的记录，当前尝试的代码存在列名不匹配（数据列是start/end，函数里写了Start time）、未转换时间类型等问题，导致无法正常运行。

解决方案 #

以下是可直接运行的完整代码：

import pandas as pd

# 原数据集
df = pd.DataFrame({
    'Compressor #': [0, 0, 0, 0],
    'start': ['2023-04-13 14:35:00', '2023-04-13 23:40:00', '2023-04-14 07:50:00',
              '2023-04-19 07:32:39'],
    'end': ['2023-04-13 16:05:00', '2023-04-14 02:00:00', '2023-04-14 10:45:00',
              '2023-04-19 08:41:08']
})

# 第一步：转换时间列为datetime类型（必须步骤）
df['start'] = pd.to_datetime(df['start'])
df['end'] = pd.to_datetime(df['end'])

# 定义拆分跨天记录的函数
def split_daily_intervals(row):
    start = row['start']
    end = row['end']
    # 同天时间段直接返回原记录
    if start.date() == end.date():
        return [(start, end)]
    # 跨天情况拆分时间段
    intervals = []
    # 第一天的结束时间：当天23:59:59.999
    first_day_end = start.replace(hour=23, minute=59, second=59, microsecond=999999)
    intervals.append((start, first_day_end))
    # 处理中间的完整天数（如果存在）
    current_date = start.date() + pd.Timedelta(days=1)
    while current_date < end.date():
        day_start = pd.Timestamp(current_date)
        day_end = day_start.replace(hour=23, minute=59, second=59, microsecond=999999)
        intervals.append((day_start, day_end))
        current_date += pd.Timedelta(days=1)
    # 最后一天的开始时间：当天00:00:00
    last_day_start = end.replace(hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0)
    intervals.append((last_day_start, end))
    return intervals

# 应用函数并展开结果
df['intervals'] = df.apply(split_daily_intervals, axis=1)
df_expanded = df.explode('intervals')

# 拆分元组列为新的start/end列
df_expanded[['start', 'end']] = pd.DataFrame(df_expanded['intervals'].tolist(), index=df_expanded.index)

# 移除临时列得到最终结果
final_df = df_expanded.drop(columns=['intervals'])
print(final_df)

输出结果 #

Compressor #               start                 end
0             0 2023-04-13 14:35:00 2023-04-13 16:05:00
1             0 2023-04-13 23:40:00 2023-04-13 23:59:59.999999
1             0 2023-04-14 00:00:00 2023-04-14 02:00:00
2             0 2023-04-14 07:50:00 2023-04-14 10:45:00
3             0 2023-04-19 07:32:39 2023-04-19 08:41:08

代码说明 #

1. 时间类型转换：确保start和end为datetime对象，才能进行日期比较与运算
2. 拆分逻辑：
   • 同天时间段直接保留原记录
   • 跨天记录拆分为：第一天结束（当日午夜前）、中间完整天数（全天时间段）、最后一天开始（当日午夜后）
3. 结果展开：通过explode将列表形式的时间段拆分为多行，再拆分元组为独立的时间列

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Gtoth