Python Pandas – 2つのIntervalオブジェクトが重なっているかどうかを確認する方法

はじめに

PythonのPandasライブラリでは、overlaps()メソッドを使うことで、2つのInterval（区間）オブジェクトが重なっているかどうかを簡単に確認できます。まずは、必要なライブラリをインポートしましょう。

import pandas as pd

Intervalオブジェクトの作成

2つの区間は、閉じた端点を含む共通の点を1つでも持っていれば「重なっている」と判断されます。一方、開いた端点だけが共通している場合は、重なっていないとみなされます。

ここでは、2つのIntervalオブジェクトを作成します。

interval1 = pd.Interval(10, 30)
interval2 = pd.Interval(25, 35)

作成した区間を表示してみましょう。

print("Interval1...\n", interval1)
print("Interval2...\n", interval2)

続いて、両方のIntervalオブジェクトが重なっているかどうかを確認します。

print("\nDo both the interval objects overlap?\n", interval1.overlaps(interval2))

サンプルコード

以下に完全なコードを示します。

import pandas as pd

# 閉じた端点を含む共通の点を持つ場合、2つの区間は重なっているとみなされる
# 開いた端点のみが共通の場合は、重なっていないと判断される

# 2つのIntervalオブジェクトを作成
interval1 = pd.Interval(10, 30)
interval2 = pd.Interval(25, 35)

# 区間を表示
print("Interval1...\n", interval1)
print("Interval2...\n", interval2)

# Interval1とInterval2の長さを表示
print("\nInterval1 object length = ", interval1.length)
print("\nInterval2 object length = ", interval2.length)

# 両方のIntervalオブジェクトが重なっているかどうかを確認
print("\nDo both the interval objects overlap?\n", interval1.overlaps(interval2))

出力結果

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

Interval1...
(10, 30]
Interval2...
(25, 35]

Interval1 object length = 20

Interval2 object length = 10

Do both the interval objects overlap?
True

解説

この例では、interval1は「(10, 30]」、interval2は「(25, 35]」という半開区間を表しています。デフォルトでは、pd.Interval()は左側が開（値を含まない）、右側が閉（値を含む）の区間を作成します。

2つの区間は25〜30の範囲で共通しているため、overlaps()メソッドはTrueを返します。もし区間がまったく重ならない場合や、開いた端点でのみ接している場合はFalseが返されます。このように、overlaps()メソッドを使えば区間同士の重なりを直感的かつ正確に判定できます。