按固定时间间隔统计Pandas DataFrame行数及占比

我有如下Pandas DataFrame：

需要根据entry_time字段，按指定的3小时时间间隔统计各区间内的行数，同时为统计出的count列添加保留两位小数的占比（percentage）列，期望输出格式如下：

解决方案 #

通过以下步骤实现需求：

1. 转换时间格式：将entry_time转为datetime类型，便于时间区间处理
2. 定义时间区间：创建指定的3小时时间槽列表及对应边界
3. 统计区间行数：用pd.cut分配数据到对应区间，确保所有指定区间都被保留（包括计数为0的）
4. 计算占比：基于总数据量计算各区间占比并保留两位小数

完整代码如下：

import pandas as pd

# 初始化原始DataFrame
data = {
    'id': [1, 2, 3, 4, 5, 6],
    'entry_time': ['16:02:04', '15:02:04', '10:32:04', '21:22:44', '09:02:04', '11:02:04'],
    'other_columns': ['other_values']*6
}
df = pd.DataFrame(data)

# 将entry_time转换为datetime类型（仅保留时间部分）
df['entry_time'] = pd.to_datetime(df['entry_time'], format='%H:%M:%S').dt.time

# 定义时间槽和对应的区间边界
time_slots = [
    '00:00-03:00',
    '03:00-06:00',
    '06:00-09:00',
    '09:00-12:00',
    '12:00-15:00',
    '15:00-18:00',
    '18:00-21:00',
    '21:00-00:00'
]
# 转换边界为datetime对象
bins = pd.to_datetime([
    '00:00:00', '03:00:00', '06:00:00', '09:00:00',
    '12:00:00', '15:00:00', '18:00:00', '21:00:00', '23:59:59'
])

# 为每条数据分配对应时间槽
df['time_slot'] = pd.cut(
    pd.to_datetime(df['entry_time'], format='%H:%M:%S'),
    bins=bins,
    labels=time_slots[:-1],
    include_lowest=True
)
# 单独处理21:00到次日00:00的区间
df.loc[
    pd.to_datetime(df['entry_time'], format='%H:%M:%S') >= pd.to_datetime('21:00:00'),
    'time_slot'
] = time_slots[-1]

# 统计各时间槽行数，确保所有指定时间槽都被保留
count_df = pd.DataFrame({'time_slot': time_slots}).merge(
    df.groupby('time_slot', dropna=False).size().reset_index(name='count'),
    on='time_slot',
    how='left'
).fillna(0)

# 计算占比并保留两位小数
total = count_df['count'].sum()
count_df['percentage'] = (count_df['count'] / total * 100).round(2)

# 输出结果
print(count_df)

运行结果 #

time_slot  count  percentage
0     00:00-03:00    0.0        0.00
1     03:00-06:00    0.0        0.00
2     06:00-09:00    0.0        0.00
3     09:00-12:00    3.0       50.00
4     12:00-15:00    0.0        0.00
5     15:00-18:00    2.0       33.33
6     18:00-21:00    0.0        0.00
7     21:00-00:00    1.0       16.67

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Carola