> ## Documentation Index
> Fetch the complete documentation index at: https://clickhouse.com/docs/llms.txt
> Use this file to discover all available pages before exploring further.

# Функции агрегации DataStore

> Агрегатные функции, оконные функции и пространство имен F в DataStore

DataStore предоставляет полноценную поддержку агрегатных и оконных функций, опираясь на мощные возможности SQL-агрегации в ClickHouse.

## Базовые агрегации

### Встроенные методы

| Метод | Эквивалент SQL | Описание |
| - | - | - |
| `sum()` | `SUM()` | Сумма значений |
| `mean()` | `AVG()` | Среднее арифметическое |
| `count()` | `COUNT()` | Количество значений, отличных от NULL |
| `min()` | `MIN()` | Минимальное значение |
| `max()` | `MAX()` | Максимальное значение |
| `median()` | `MEDIAN()` | Медиана |
| `std()` | `stddevPop()` | Стандартное отклонение |
| `var()` | `varPop()` | Дисперсия |
| `nunique()` | `COUNT(DISTINCT)` | Количество уникальных значений |

**Примеры:**

```python theme={null}
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")

# Агрегация по одному столбцу
total = ds['amount'].sum()
average = ds['amount'].mean()
count = ds['amount'].count()

# Все агрегации
print(ds['amount'].sum())    # Сумма
print(ds['amount'].mean())   # Среднее
print(ds['amount'].std())    # Стандартное отклонение
print(ds['amount'].median()) # Медиана
print(ds['amount'].nunique()) # Количество уникальных значений
```

***

## Агрегации GroupBy

### Одна агрегация

```python theme={null}
# Группировка и агрегация
result = ds.groupby('category')['amount'].sum()
result = ds.groupby('region')['sales'].mean()
```

### Несколько агрегаций

```python theme={null}
# Синтаксис словаря
result = ds.groupby('category').agg({
    'amount': 'sum',
    'quantity': 'mean',
    'order_id': 'count'
})

# Список агрегаций для каждого столбца
result = ds.groupby('category').agg({
    'amount': ['sum', 'mean', 'max'],
    'quantity': ['sum', 'count']
})
```

### Именованные агрегации

```python theme={null}
# Именованная агрегация (в стиле pandas)
result = ds.groupby('region').agg(
    total_amount=('amount', 'sum'),
    avg_quantity=('quantity', 'mean'),
    order_count=('order_id', 'count'),
    max_price=('price', 'max')
)
```

### Несколько ключей GroupBy

```python theme={null}
# Группировка по нескольким столбцам
result = ds.groupby(['region', 'category']).agg({
    'amount': 'sum',
    'quantity': 'sum'
})
```

***

## Статистические агрегации

| Метод | Эквивалент SQL | Описание |
| - | - | - |
| `quantile(q)` | `quantile(q)` | q-й квантиль (0–1) |
| `skew()` | `skewPop()` | Коэффициент асимметрии |
| `kurt()` | `kurtPop()` | Коэффициент эксцесса |
| `corr()` | `corr()` | Корреляция |
| `cov()` | `covar()` | Ковариация |
| `sem()` | - | Стандартная ошибка среднего |

**Примеры:**

```python theme={null}
# Квантили
q50 = ds['amount'].quantile(0.5)  # Медиана
q95 = ds['amount'].quantile(0.95) # 95-й процентиль

# Несколько квантилей
quantiles = ds['amount'].quantile([0.25, 0.5, 0.75])

# Корреляция между столбцами
correlation = ds[['sales', 'marketing_spend']].corr()
```

***

## Условные агрегации

Специфичные для ClickHouse функции условной агрегации.

| Function | ClickHouse | Description |
| - | - | - |
| `sum_if(cond)` | `sumIf()` | Сумма по условию |
| `count_if(cond)` | `countIf()` | Количество по условию |
| `avg_if(cond)` | `avgIf()` | Среднее по условию |
| `min_if(cond)` | `minIf()` | Минимум по условию |
| `max_if(cond)` | `maxIf()` | Максимум по условию |

**Примеры:**

```python theme={null}
from chdb.datastore import F, Field

# Сумма только заказов с высокой стоимостью
high_value_sum = F.sum_if(Field('amount'), Field('amount') > 1000)

# Подсчёт активных пользователей
active_count = F.count_if(Field('status') == 'active')

# В контексте groupby
result = ds.groupby('region').agg({
    'total': ('amount', 'sum'),
    'high_value': ('amount', F.sum_if(Field('amount') > 1000)),
})
```

***

## Агрегации для сбора значений

Функции ClickHouse для сбора значений.

| Function | ClickHouse | Description |
| - | - | - |
| `group_array()` | `groupArray()` | Собирает в массив |
| `group_uniq_array()` | `groupUniqArray()` | Собирает уникальные значения в массив |
| `group_concat(sep)` | `groupConcat()` | Объединяет строки |
| `top_k(n)` | `topK(n)` | K наиболее частых значений |
| `any()` | `any()` | Любое значение |
| `any_last()` | `anyLast()` | Последнее значение |
| `first_value()` | `first_value()` | Первое значение по порядку |
| `last_value()` | `last_value()` | Последнее значение по порядку |

**Примеры:**

```python theme={null}
from chdb.datastore import F, Field

# Собрать все теги по категориям
result = ds.groupby('category').agg({
    'all_tags': ('tag', F.group_array()),
    'unique_tags': ('tag', F.group_uniq_array())
})

# Получить топ-5 продуктов по региону
result = ds.groupby('region').agg({
    'top_products': ('product_id', F.top_k(5))
})
```

***

## Оконные функции

### Функции ранжирования

| Функция | SQL | Описание |
| - | - | - |
| `row_number()` | `ROW_NUMBER()` | Порядковый номер строки |
| `rank()` | `RANK()` | Ранг с пропусками |
| `dense_rank()` | `DENSE_RANK()` | Ранг без пропусков |
| `ntile(n)` | `NTILE(n)` | Разделение на n групп |
| `percent_rank()` | `PERCENT_RANK()` | Процентильный ранг (0-1) |
| `cume_dist()` | `CUME_DIST()` | Кумулятивное распределение |

**Примеры:**

```python theme={null}
from chdb.datastore import F, Field

# Добавить номер строки
ds['row_num'] = F.row_number().over(order_by='date')

# Ранг внутри групп
ds['rank'] = F.rank().over(
    partition_by='category',
    order_by='sales'
)

# Плотный ранг (без пропусков)
ds['dense_rank'] = F.dense_rank().over(
    partition_by='region',
    order_by=('revenue', 'desc')
)

# Разделить на квартили
ds['quartile'] = F.ntile(4).over(order_by='score')
```

### Функции значений

| Функция | SQL | Описание |
| - | - | - |
| `lag(n)` | `LAG(col, n)` | Значение из предыдущей строки |
| `lead(n)` | `LEAD(col, n)` | Значение из следующей строки |
| `first_value()` | `FIRST_VALUE()` | Первое значение в окне |
| `last_value()` | `LAST_VALUE()` | Последнее значение в окне |
| `nth_value(n)` | `NTH_VALUE(col, n)` | N-е значение в окне |

**Примеры:**

```python theme={null}
# Предыдущее и следующее значение
ds['prev_price'] = F.lag('price', 1).over(order_by='date')
ds['next_price'] = F.lead('price', 1).over(order_by='date')

# Первое и последнее в партиции
ds['first_order'] = F.first_value('amount').over(
    partition_by='customer_id',
    order_by='date'
)
```

### Накопительные функции

| Метод | Описание |
| - | - |
| `cumsum()` | Накопительная сумма |
| `cummax()` | Накопительный максимум |
| `cummin()` | Накопительный минимум |
| `cumprod()` | Накопительное произведение |
| `diff(n)` | Разность со значением n строк назад |
| `pct_change(n)` | Процентное изменение относительно значения n строк назад |

**Примеры:**

```python theme={null}
# Накопительные вычисления
ds['running_total'] = ds['amount'].cumsum()
ds['running_max'] = ds['amount'].cummax()

# С группировкой
ds['group_cumsum'] = ds.groupby('category')['amount'].cumsum()

# Период к периоду
ds['daily_diff'] = ds['sales'].diff(1)
ds['pct_change'] = ds['sales'].pct_change(1)
```

### Скользящие окна

```python theme={null}
# Скользящие оконные агрегации
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()

# Расширяющиеся окна
ds['expanding_max'] = ds['price'].expanding().max()
ds['expanding_sum'] = ds['amount'].expanding().sum()
```

***

## Пространство имен F

Пространство имен `F` предоставляет доступ к функциям ClickHouse.

### Импорт

```python theme={null}
from chdb.datastore import F, Field
```

### Использование функций из F

```python theme={null}
# Агрегации
F.sum(Field('amount'))
F.avg(Field('price'))
F.count(Field('id'))

# Статистические
F.quantile(Field('value'), 0.95)
F.stddev_pop(Field('score'))
F.corr(Field('x'), Field('y'))

# Условные
F.sum_if(Field('amount'), Field('status') == 'completed')
F.count_if(Field('is_active'))

# Строковые
F.length(Field('name'))
F.upper(Field('text'))

# Дата/Время
F.to_year(Field('date'))
F.date_diff('day', Field('start'), Field('end'))

# Массивы
F.array_sum(Field('values'))
F.array_avg(Field('scores'))

# Математические
F.abs(Field('delta'))
F.round(Field('price'), 2)
F.floor(Field('value'))
F.ceil(Field('value'))
```

### F с оконными функциями

```python theme={null}
# Определить рамку окна
window = F.window(
    partition_by='category',
    order_by='date',
    rows_between=(-7, 0)  # Текущая строка и 7 предшествующих
)

ds['rolling_avg'] = F.avg(Field('price')).over(window)
```

***

## Типичные приёмы агрегирования

### Топ-N в каждой группе

```python theme={null}
# Топ-3 продукта в каждой категории по объёму продаж
result = (ds
    .assign(rank=F.row_number().over(
        partition_by='category',
        order_by=('sales', 'desc')
    ))
    .filter(ds['rank'] <= 3)
)
```

### Нарастающий итог

```python theme={null}
# Нарастающий итог продаж
ds['running_total'] = F.sum('amount').over(
    order_by='date',
    rows_between=(None, 0)  # Все строки до текущей включительно
)
```

### Скользящее среднее

```python theme={null}
# 7-дневное скользящее среднее
ds['ma_7'] = F.avg('price').over(
    order_by='date',
    rows_between=(-6, 0)
)
```

### Сравнение по годам

```python theme={null}
# Сравнение год к году
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']
```

### Процентильное ранжирование

```python theme={null}
# Ранжировать клиентов по общим расходам
ds['spend_percentile'] = F.percent_rank().over(order_by='total_spend')
```

***

## Сводка по методам агрегации

| Категория | Методы |
| - | - |
| **Базовые** | `sum`, `mean`, `count`, `min`, `max`, `median` |
| **Статистические** | `std`, `var`, `quantile`, `skew`, `kurt`, `corr`, `cov` |
| **Условные** | `sum_if`, `count_if`, `avg_if`, `min_if`, `max_if` |
| **Коллекции** | `group_array`, `group_uniq_array`, `group_concat`, `top_k` |
| **Ранжирование** | `row_number`, `rank`, `dense_rank`, `ntile`, `percent_rank` |
| **Значения** | `lag`, `lead`, `first_value`, `last_value`, `nth_value` |
| **Накопительные** | `cumsum`, `cummax`, `cummin`, `cumprod`, `diff`, `pct_change` |
| **Скользящие** | `rolling().mean/sum/std/...`, `expanding().mean/sum/...` |