MCP HubMCP Hub
SKILL·711560

polars

K-Dense-AI
Обновлено 1 month ago
30,826
3,099
30,826
Посмотреть на GitHub
Другоеdata

О программе

Polars — это быстрая библиотека DataFrame для Python, работающая в оперативной памяти, идеальная в качестве замены pandas при работе с наборами данных, которые помещаются в RAM (1–100 ГБ). Она ускоряет ETL и обработку данных благодаря ленивым вычислениям, параллельному выполнению и бэкенду Apache Arrow. Используйте её, когда pandas слишком медленна, но ваши данные всё ещё находятся в памяти.

Быстрая установка

Claude Code

Рекомендуется
Основной
npx skills add K-Dense-AI/claude-scientific-skills -a claude-code
Команда плагинаАльтернативный
/plugin add https://github.com/K-Dense-AI/claude-scientific-skills
Git клонированиеАльтернативный
git clone https://github.com/K-Dense-AI/claude-scientific-skills.git ~/.claude/skills/polars

Скопируйте и вставьте эту команду в Claude Code для установки этого навыка

Документация

Polars

Overview

Polars is a lightning-fast DataFrame library for Python and Rust built on Apache Arrow. Work with Polars' expression-based API, lazy evaluation framework, and high-performance data manipulation capabilities for efficient data processing, pandas migration, and data pipeline optimization.

Quick Start

Installation and Basic Usage

Install Polars:

uv pip install polars

Basic DataFrame creation and operations:

import polars as pl

# Create DataFrame
df = pl.DataFrame({
    "name": ["Alice", "Bob", "Charlie"],
    "age": [25, 30, 35],
    "city": ["NY", "LA", "SF"]
})

# Select columns
df.select("name", "age")

# Filter rows
df.filter(pl.col("age") > 25)

# Add computed columns
df.with_columns(
    age_plus_10=pl.col("age") + 10
)

Core Concepts

Expressions

Expressions are the fundamental building blocks of Polars operations. They describe transformations on data and can be composed, reused, and optimized.

Key principles:

  • Use pl.col("column_name") to reference columns
  • Chain methods to build complex transformations
  • Expressions are lazy and only execute within contexts (select, with_columns, filter, group_by)

Example:

# Expression-based computation
df.select(
    pl.col("name"),
    (pl.col("age") * 12).alias("age_in_months")
)

Lazy vs Eager Evaluation

Eager (DataFrame): Operations execute immediately

df = pl.read_csv("file.csv")  # Reads immediately
result = df.filter(pl.col("age") > 25)  # Executes immediately

Lazy (LazyFrame): Operations build a query plan, optimized before execution

lf = pl.scan_csv("file.csv")  # Doesn't read yet
result = lf.filter(pl.col("age") > 25).select("name", "age")
df = result.collect()  # Now executes optimized query

When to use lazy:

  • Working with large datasets
  • Complex query pipelines
  • When only some columns/rows are needed
  • Performance is critical

Benefits of lazy evaluation:

  • Automatic query optimization
  • Predicate pushdown
  • Projection pushdown
  • Parallel execution

For detailed concepts, load references/core_concepts.md.

Common Operations

Select

Select and manipulate columns:

# Select specific columns
df.select("name", "age")

# Select with expressions
df.select(
    pl.col("name"),
    (pl.col("age") * 2).alias("double_age")
)

# Select all columns matching a pattern
df.select(pl.col("^.*_id$"))

Filter

Filter rows by conditions:

# Single condition
df.filter(pl.col("age") > 25)

# Multiple conditions (cleaner than using &)
df.filter(
    pl.col("age") > 25,
    pl.col("city") == "NY"
)

# Complex conditions
df.filter(
    (pl.col("age") > 25) | (pl.col("city") == "LA")
)

With Columns

Add or modify columns while preserving existing ones:

# Add new columns
df.with_columns(
    age_plus_10=pl.col("age") + 10,
    name_upper=pl.col("name").str.to_uppercase()
)

# Parallel computation (all columns computed in parallel)
df.with_columns(
    pl.col("value") * 10,
    pl.col("value") * 100,
)

Group By and Aggregations

Group data and compute aggregations:

# Basic grouping
df.group_by("city").agg(
    pl.col("age").mean().alias("avg_age"),
    pl.len().alias("count")
)

# Multiple group keys
df.group_by("city", "department").agg(
    pl.col("salary").sum()
)

# Conditional aggregations
df.group_by("city").agg(
    (pl.col("age") > 30).sum().alias("over_30")
)

For detailed operation patterns, load references/operations.md.

Aggregations and Window Functions

Aggregation Functions

Common aggregations within group_by context:

  • pl.len() - count rows
  • pl.col("x").sum() - sum values
  • pl.col("x").mean() - average
  • pl.col("x").min() / pl.col("x").max() - extremes
  • pl.first() / pl.last() - first/last values

Window Functions with over()

Apply aggregations while preserving row count:

# Add group statistics to each row
df.with_columns(
    avg_age_by_city=pl.col("age").mean().over("city"),
    rank_in_city=pl.col("salary").rank().over("city")
)

# Multiple grouping columns
df.with_columns(
    group_avg=pl.col("value").mean().over("category", "region")
)

Mapping strategies:

  • group_to_rows (default): Preserves original row order
  • explode: Faster but groups rows together
  • join: Creates list columns

Data I/O

Supported Formats

Polars supports reading and writing:

  • CSV, Parquet, JSON, Excel
  • Databases (via connectors)
  • Cloud storage (S3, Azure, GCS)
  • Google BigQuery
  • Multiple/partitioned files

Common I/O Operations

CSV:

# Eager
df = pl.read_csv("file.csv")
df.write_csv("output.csv")

# Lazy (preferred for large files)
lf = pl.scan_csv("file.csv")
result = lf.filter(...).select(...).collect()

Parquet (recommended for performance):

df = pl.read_parquet("file.parquet")
df.write_parquet("output.parquet")

JSON:

df = pl.read_json("file.json")
df.write_json("output.json")

For comprehensive I/O documentation, load references/io_guide.md.

Transformations

Joins

Combine DataFrames:

# Inner join
df1.join(df2, on="id", how="inner")

# Left join
df1.join(df2, on="id", how="left")

# Join on different column names
df1.join(df2, left_on="user_id", right_on="id")

Concatenation

Stack DataFrames:

# Vertical (stack rows)
pl.concat([df1, df2], how="vertical")

# Horizontal (add columns)
pl.concat([df1, df2], how="horizontal")

# Diagonal (union with different schemas)
pl.concat([df1, df2], how="diagonal")

Pivot and Unpivot

Reshape data:

# Pivot (wide format)
df.pivot(values="sales", index="date", columns="product")

# Unpivot (long format)
df.unpivot(index="id", on=["col1", "col2"])

For detailed transformation examples, load references/transformations.md.

Pandas Migration

Polars offers significant performance improvements over pandas with a cleaner API. Key differences:

Conceptual Differences

  • No index: Polars uses integer positions only
  • Strict typing: No silent type conversions
  • Lazy evaluation: Available via LazyFrame
  • Parallel by default: Operations parallelized automatically

Common Operation Mappings

OperationPandasPolars
Select columndf["col"]df.select("col")
Filterdf[df["col"] > 10]df.filter(pl.col("col") > 10)
Add columndf.assign(x=...)df.with_columns(x=...)
Group bydf.groupby("col").agg(...)df.group_by("col").agg(...)
Windowdf.groupby("col").transform(...)df.with_columns(...).over("col")

Key Syntax Patterns

Pandas sequential (slow):

df.assign(
    col_a=lambda df_: df_.value * 10,
    col_b=lambda df_: df_.value * 100
)

Polars parallel (fast):

df.with_columns(
    col_a=pl.col("value") * 10,
    col_b=pl.col("value") * 100,
)

For comprehensive migration guide, load references/pandas_migration.md.

Best Practices

Performance Optimization

  1. Use lazy evaluation for large datasets:

    lf = pl.scan_csv("large.csv")  # Don't use read_csv
    result = lf.filter(...).select(...).collect()
    
  2. Avoid Python functions in hot paths:

    • Stay within expression API for parallelization
    • Use .map_elements() only when necessary
    • Prefer native Polars operations
  3. Use streaming for very large data:

    lf.collect(streaming=True)
    
  4. Select only needed columns early:

    # Good: Select columns early
    lf.select("col1", "col2").filter(...)
    
    # Bad: Filter on all columns first
    lf.filter(...).select("col1", "col2")
    
  5. Use appropriate data types:

    • Categorical for low-cardinality strings
    • Appropriate integer sizes (i32 vs i64)
    • Date types for temporal data

Expression Patterns

Conditional operations:

pl.when(condition).then(value).otherwise(other_value)

Column operations across multiple columns:

df.select(pl.col("^.*_value$") * 2)  # Regex pattern

Null handling:

pl.col("x").fill_null(0)
pl.col("x").is_null()
pl.col("x").drop_nulls()

For additional best practices and patterns, load references/best_practices.md.

Resources

This skill includes comprehensive reference documentation:

references/

  • core_concepts.md - Detailed explanations of expressions, lazy evaluation, and type system
  • operations.md - Comprehensive guide to all common operations with examples
  • pandas_migration.md - Complete migration guide from pandas to Polars
  • io_guide.md - Data I/O operations for all supported formats
  • transformations.md - Joins, concatenation, pivots, and reshaping operations
  • best_practices.md - Performance optimization tips and common patterns

Load these references as needed when users require detailed information about specific topics.

GitHub репозиторий

K-Dense-AI/claude-scientific-skills
Путь: skills/polars
0
agent-skillsai-scientistbioinformaticschemoinformaticsclaudeclaude-skills
FAQ

Frequently asked questions

What is the polars skill?

polars is a Claude Skill by K-Dense-AI. Skills package instructions and resources that Claude loads on demand, so Claude can perform polars-related tasks without extra prompting.

How do I install polars?

Use the install commands on this page: add polars to Claude Code as a plugin, or clone its repository into your skills directory, then restart Claude so it picks up the skill.

What category does polars belong to?

polars is in the Other category, tagged data.

Is polars free to use?

Yes. polars is listed on AIMCP and free to install. It runs inside Claude, so no separate service account is required to use the skill itself.

Похожие навыки

llamaguard
Другое

LlamaGuard — это модель от Meta с 7–8 миллиардами параметров для модерации входных и выходных данных больших языковых моделей по шести категориям безопасности, таким как насилие и разжигание ненависти. Она обеспечивает точность 94–95% и может быть развернута с помощью vLLM, Hugging Face или Amazon SageMaker. Используйте этот навык, чтобы легко интегрировать фильтрацию контента и защитные механизмы в ваши ИИ-приложения.

Просмотреть навык
cost-optimization
Другое

Этот навык Claude помогает разработчикам оптимизировать облачные расходы за счет правильного подбора ресурсов, стратегий тегирования и анализа затрат. Он предоставляет framework для сокращения облачных расходов и внедрения управления затратами в AWS, Azure и GCP. Используйте его, когда вам нужно проанализировать расходы на инфраструктуру, оптимизировать ресурсы или уложиться в бюджетные ограничения.

Просмотреть навык
sports-betting-analyzer
Другое

Этот навык Клода анализирует рынки спортивных ставок, включая форы, тоталы и ставки на игроков, изучая исторические тенденции и ситуационную статистику для выявления валуйных ставок. Он предоставляет структурированный вывод в формате markdown с практическими рекомендациями в образовательных целях. Разработчикам следует использовать его для инструментов анализа спортивных ставок, учитывая, что он предназначен исключительно для развлечения и обучения.

Просмотреть навык
quantizing-models-bitsandbytes
Другое

Этот навык выполняет квантизацию LLM до 8-битной или 4-битной точности с использованием библиотеки bitsandbytes, обеспечивая сокращение использования памяти на 50-75% при минимальной потере точности. Он идеально подходит для запуска больших моделей при ограниченной памяти GPU или для ускорения вывода, поддерживая форматы INT8, NF4 и FP4. Навык интегрируется с HuggingFace Transformers и позволяет использовать обучение QLoRA и 8-битные оптимизаторы.

Просмотреть навык