如何从Pandas DataFrame中移除连续的等值异号数对

测试场景 #

首先构造示例测试数据：

import pandas as pd

incremental_changes = [2, -2, 2, 1, 4, 5, -5, 7, -6, 6]
df = pd.DataFrame({
    'idx': range(len(incremental_changes)),
    'incremental_changes': incremental_changes
})

生成的原始DataFrame内容如下：

处理后期望得到的结果：

注：结果中保留的首个2对应原索引0或2均可，无强制要求。

实现方案 #

这类相邻元素成对抵消的逻辑最适合用栈结构实现，时间复杂度O(n)，逻辑清晰易维护：

• 遍历序列时，栈中存储当前已遍历、未被抵消的行记录（原索引+对应增量值）
• 每遍历到一个新值，检查栈是否非空、栈顶存储的值是否和当前值互为相反数
• 如果满足相反数条件，说明这两个值是需要移除的连续数对，直接弹出栈顶元素即可
• 如果不满足条件，将当前行记录压入栈
• 遍历完成后，栈中剩余的记录就是需要保留的内容，直接构造为新的DataFrame即可

对应实现代码：

stack = []
for idx, val in df['incremental_changes'].items():
    if stack and stack[-1][1] == -val:
        # 和栈顶值抵消，弹出栈顶
        stack.pop()
    else:
        # 无法抵消，压入栈
        stack.append((idx, val))

# 生成结果DataFrame
result_df = pd.DataFrame(stack, columns=['idx', 'incremental_changes'])

运行上述代码得到的结果中，保留的是原索引2对应的数值2，完全符合题目允许的输出要求。如果需要保留原索引0对应的2，只需将遍历顺序改为逆序，最终将结果反转即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者crash