O DataStore oferece suporte abrangente a agregações e funções de janela, aproveitando os poderosos recursos de agregação SQL do ClickHouse.
Agregações básicas
Métodos nativos
| Método | Equivalente em SQL | Descrição |
|---|---|---|
sum() |
SUM() |
Soma dos valores |
mean() |
AVG() |
Média |
count() |
COUNT() |
Contagem de valores não nulos |
min() |
MIN() |
Valor mínimo |
max() |
MAX() |
Valor máximo |
median() |
MEDIAN() |
Valor mediano |
std() |
stddevPop() |
Desvio padrão |
var() |
varPop() |
Variância |
nunique() |
COUNT(DISTINCT) |
Contagem de valores únicos |
Exemplos:
from pathlib import Path
Path("sales.csv").write_text("""\
region,product,category,amount,quantity,price,date,order_id
East,Widget,Electronics,5200,10,120,2024-01-15,1001
West,Gadget,Electronics,800,5,160,2024-02-20,1002
East,Gizmo,Home,6500,3,100,2024-03-10,1003
North,Widget,Electronics,4500,6,150,2024-06-18,1004
West,Gadget,Electronics,2000,8,250,2024-09-14,1005
""")
from chdb import datastore as pd
ds = pd.read_csv("sales.csv")
# Agregação de coluna única
total = ds['amount'].sum()
average = ds['amount'].mean()
count = ds['amount'].count()
# Todas as agregações
print(ds['amount'].sum()) # Total
print(ds['amount'].mean()) # Média
print(ds['amount'].std()) # Desvio padrão
print(ds['amount'].median()) # Mediana
print(ds['amount'].nunique()) # Contagem de valores únicosAgregações com GroupBy
Agregação única
# Agrupar e agregar
result = ds.groupby('category')['amount'].sum()
result = ds.groupby('region')['sales'].mean()Múltiplas agregações
# Sintaxe de dicionário
result = ds.groupby('category').agg({
'amount': 'sum',
'quantity': 'mean',
'order_id': 'count'
})
# Lista de agregações por coluna
result = ds.groupby('category').agg({
'amount': ['sum', 'mean', 'max'],
'quantity': ['sum', 'count']
})Agregações nomeadas
# Agregação nomeada (estilo pandas)
result = ds.groupby('region').agg(
total_amount=('amount', 'sum'),
avg_quantity=('quantity', 'mean'),
order_count=('order_id', 'count'),
max_price=('price', 'max')
)Múltiplas chaves de agrupamento
# Agrupar por múltiplas colunas
result = ds.groupby(['region', 'category']).agg({
'amount': 'sum',
'quantity': 'sum'
})Agregações estatísticas
| Método | Equivalente em SQL | Descrição |
|---|---|---|
quantile(q) |
quantile(q) |
q-ésimo quantil (0-1) |
skew() |
skewPop() |
Assimetria |
kurt() |
kurtPop() |
Curtose |
corr() |
corr() |
Correlação |
cov() |
covar() |
Covariância |
sem() |
- | Erro padrão da média |
Exemplos:
# Quantis
q50 = ds['amount'].quantile(0.5) # Mediana
q95 = ds['amount'].quantile(0.95) # Percentil 95
# Múltiplos quantis
quantiles = ds['amount'].quantile([0.25, 0.5, 0.75])
# Correlação entre colunas
correlation = ds[['sales', 'marketing_spend']].corr()Agregações condicionais
Funções de agregação condicional específicas do ClickHouse.
| Função | ClickHouse | Descrição |
|---|---|---|
sum_if(cond) |
sumIf() |
Soma quando a condição é verdadeira |
count_if(cond) |
countIf() |
Contagem quando a condição é verdadeira |
avg_if(cond) |
avgIf() |
Média quando a condição é verdadeira |
min_if(cond) |
minIf() |
Mínimo quando a condição é verdadeira |
max_if(cond) |
maxIf() |
Máximo quando a condição é verdadeira |
Exemplos:
from chdb.datastore import F, Field
# Soma apenas pedidos de alto valor
high_value_sum = F.sum_if(Field('amount'), Field('amount') > 1000)
# Conta usuários ativos
active_count = F.count_if(Field('status') == 'active')
# No contexto de groupby
result = ds.groupby('region').agg({
'total': ('amount', 'sum'),
'high_value': ('amount', F.sum_if(Field('amount') > 1000)),
})Agregações de coleção
Funções específicas do ClickHouse que coletam valores.
| Função | ClickHouse | Descrição |
|---|---|---|
group_array() |
groupArray() |
Reúne em um array |
group_uniq_array() |
groupUniqArray() |
Reúne valores únicos em um array |
group_concat(sep) |
groupConcat() |
Concatena strings |
top_k(n) |
topK(n) |
K valores mais frequentes |
any() |
any() |
Um valor qualquer |
any_last() |
anyLast() |
Último valor |
first_value() |
first_value() |
Primeiro valor na ordem |
last_value() |
last_value() |
Último valor na ordem |
Exemplos:
from chdb.datastore import F, Field
# Coletar todas as tags por categoria
result = ds.groupby('category').agg({
'all_tags': ('tag', F.group_array()),
'unique_tags': ('tag', F.group_uniq_array())
})
# Obter os 5 principais produtos por região
result = ds.groupby('region').agg({
'top_products': ('product_id', F.top_k(5))
})Funções de janela
Funções de Classificação
| Função | SQL | Descrição |
|---|---|---|
row_number() |
ROW_NUMBER() |
Número sequencial da linha |
rank() |
RANK() |
Classificação com lacunas |
dense_rank() |
DENSE_RANK() |
Classificação sem lacunas |
ntile(n) |
NTILE(n) |
Divide em n grupos |
percent_rank() |
PERCENT_RANK() |
Classificação percentual (0-1) |
cume_dist() |
CUME_DIST() |
Distribuição cumulativa |
Exemplos:
from chdb.datastore import F, Field
# Adicionar número de linha
ds['row_num'] = F.row_number().over(order_by='date')
# Classificar dentro dos grupos
ds['rank'] = F.rank().over(
partition_by='category',
order_by='sales'
)
# Classificação densa (sem lacunas)
ds['dense_rank'] = F.dense_rank().over(
partition_by='region',
order_by=('revenue', 'desc')
)
# Dividir em quartis
ds['quartile'] = F.ntile(4).over(order_by='score')Funções de valor
| Função | SQL | Descrição |
|---|---|---|
lag(n) |
LAG(col, n) |
Valor da linha anterior |
lead(n) |
LEAD(col, n) |
Valor da próxima linha |
first_value() |
FIRST_VALUE() |
Primeiro valor na janela |
last_value() |
LAST_VALUE() |
Último valor na janela |
nth_value(n) |
NTH_VALUE(col, n) |
Enésimo valor na janela |
Exemplos:
# Valor anterior e próximo
ds['prev_price'] = F.lag('price', 1).over(order_by='date')
ds['next_price'] = F.lead('price', 1).over(order_by='date')
# Primeiro e último na partição
ds['first_order'] = F.first_value('amount').over(
partition_by='customer_id',
order_by='date'
)Funções cumulativas
| Método | Descrição |
|---|---|
cumsum() |
Soma cumulativa |
cummax() |
Máximo cumulativo |
cummin() |
Mínimo cumulativo |
cumprod() |
Produto cumulativo |
diff(n) |
Diferença em relação a n linhas anteriores |
pct_change(n) |
Variação percentual em relação a n linhas anteriores |
Exemplos:
# Cálculos cumulativos
ds['running_total'] = ds['amount'].cumsum()
ds['running_max'] = ds['amount'].cummax()
# Com agrupamento
ds['group_cumsum'] = ds.groupby('category')['amount'].cumsum()
# Período a período
ds['daily_diff'] = ds['sales'].diff(1)
ds['pct_change'] = ds['sales'].pct_change(1)Janelas móveis
# Agregações de janela deslizante
ds['rolling_avg'] = ds['price'].rolling(window=7).mean()
ds['rolling_sum'] = ds['amount'].rolling(window=30).sum()
ds['rolling_std'] = ds['value'].rolling(window=10).std()
# Janelas expansivas
ds['expanding_max'] = ds['price'].expanding().max()
ds['expanding_sum'] = ds['amount'].expanding().sum()Espaço de nomes F
O espaço de nomes F permite acessar as funções do ClickHouse.
Import
from chdb.datastore import F, FieldUsando as funções F
# Agregações
F.sum(Field('amount'))
F.avg(Field('price'))
F.count(Field('id'))
# Estatísticas
F.quantile(Field('value'), 0.95)
F.stddev_pop(Field('score'))
F.corr(Field('x'), Field('y'))
# Condicionais
F.sum_if(Field('amount'), Field('status') == 'completed')
F.count_if(Field('is_active'))
# String
F.length(Field('name'))
F.upper(Field('text'))
# Data/Hora
F.to_year(Field('date'))
F.date_diff('day', Field('start'), Field('end'))
# Array
F.array_sum(Field('values'))
F.array_avg(Field('scores'))
# Matemática
F.abs(Field('delta'))
F.round(Field('price'), 2)
F.floor(Field('value'))
F.ceil(Field('value'))F com funções de janela
# Definir frame da janela
window = F.window(
partition_by='category',
order_by='date',
rows_between=(-7, 0) # Linha atual e as 7 anteriores
)
ds['rolling_avg'] = F.avg(Field('price')).over(window)Padrões comuns de agregação
Top N por grupo
# Top 3 produtos por categoria por vendas
result = (ds
.assign(rank=F.row_number().over(
partition_by='category',
order_by=('sales', 'desc')
))
.filter(ds['rank'] <= 3)
)Total acumulado
# Total acumulado de vendas
ds['running_total'] = F.sum('amount').over(
order_by='date',
rows_between=(None, 0) # Todas as linhas até a atual
)Média móvel
# Média móvel de 7 dias
ds['ma_7'] = F.avg('price').over(
order_by='date',
rows_between=(-6, 0)
)Comparação ano a ano
# Comparação ano a ano (YoY)
ds['prev_year_sales'] = F.lag('sales', 12).over(
partition_by='product_id',
order_by='month'
)
ds['yoy_growth'] = (ds['sales'] - ds['prev_year_sales']) / ds['prev_year_sales']Ranking por percentil
# Classificar clientes por gasto total
ds['spend_percentile'] = F.percent_rank().over(order_by='total_spend')Resumo dos métodos de agregação
| Categoria | Métodos |
|---|---|
| Básicos | sum, mean, count, min, max, median |
| Estatísticos | std, var, quantile, skew, kurt, corr, cov |
| Condicionais | sum_if, count_if, avg_if, min_if, max_if |
| Coleção | group_array, group_uniq_array, group_concat, top_k |
| Ranking | row_number, rank, dense_rank, ntile, percent_rank |
| Valor | lag, lead, first_value, last_value, nth_value |
| Acumulados | cumsum, cummax, cummin, cumprod, diff, pct_change |
| Deslizantes | rolling().mean/sum/std/..., expanding().mean/sum/... |