如何在Polars中为datetime列添加数值秒数（时长）列？

在Polars中直接将浮点型秒数列cast为Duration类型无法正确转换，因为这种方式会把数值视为微秒单位的整数（截断小数部分后，小于1的数值直接变为0）。以下是两种可行的实现方案：

方法1：用pl.duration()直接构造时长 #

这是最直观的方式，直接通过seconds参数传入浮点型秒数：

import polars as pl

df = pl.DataFrame(
    {
        "dt": ["2022-12-14T00:00:00", "2022-12-14T00:00:00", "2022-12-14T00:00:00"],
        "seconds": [1.0, 2.2, 2.4],
    }
).with_columns(pl.col("dt").cast(pl.Datetime))

# 构造时长并完成日期时间加法
df = df.with_columns(
    pl.duration(seconds=pl.col("seconds")).alias("duration"),
    (pl.col("dt") + pl.duration(seconds=pl.col("seconds"))).alias("dt_plus_seconds")
)

print(df)

输出结果：

┌─────────────────────┬─────────┬──────────────┬─────────────────────┐
│ dt                  ┆ seconds ┆ duration     ┆ dt_plus_seconds     │
│ ---                 ┆ ---     ┆ ---          │ ---                 │
│ datetime[μs]        ┆ f64     ┆ duration[μs] │ datetime[μs]        │
╞═════════════════════╪═════════╪══════════════╪═════════════════════╡
│ 2022-12-14 00:00:00 ┆ 1.0     ┆ 1s           │ 2022-12-14 00:00:01 │
│ 2022-12-14 00:00:00 ┆ 2.2     ┆ 2s 200ms     │ 2022-12-14 00:00:02 │
│ 2022-12-14 00:00:00 ┆ 2.4     ┆ 2s 400ms     │ 2022-12-14 00:00:02 │
└─────────────────────┴─────────┴──────────────┴─────────────────────┘

方法2：转换为微秒后再cast为Duration #

如果需要明确控制单位转换，可以将秒数乘以1e6（转换为微秒，匹配datetime的默认精度），再转为Duration类型：

df = df.with_columns(
    (pl.col("seconds") * 1_000_000).cast(pl.Duration).alias("duration"),
    (pl.col("dt") + (pl.col("seconds") * 1_000_000).cast(pl.Duration)).alias("dt_plus_seconds")
)

该方法与方法1效果一致，适合需要手动处理单位逻辑的场景。

为什么直接cast会失败？ #

Polars中cast(pl.Duration)默认将输入数值当作微秒单位的整数处理：

• 传入1.0时会被截断为1微秒，因数值过小显示为0µs
• 传入2.2时会被截断为2微秒，同样显示为0µs
  这就是你看到所有duration0列值为0的原因。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者FObersteiner