【Python Pandas】closed='right'で半分閉じた区間を作成し、エンドポイントの存在を確認する方法

PythonのPandasライブラリでは、pandas.Interval() を使って数値や時間の区間（インターバル）を簡単に作成できます。半分閉じた区間（half-closed interval）を作成するには、closed パラメータに 'right' を指定します。また、区間の端点（エンドポイント）が含まれているかどうかを確認するには、in 演算子を使用します。

半分閉じた区間とは

半分閉じた区間とは、左側が開いており（左端を含まない）、右側が閉じている（右端を含む）区間のことです。例えば (0, 5] という区間は「0 < x <= 5」を意味し、closed='right' によって表現されます。このような区間は、pd.cut() などによるビン分割やデータの範囲判定の場面でよく活用されます。

実装の手順

1. 必要なライブラリをインポートする

まず、Pandasをインポートします。

import pandas as pd

2. 半分閉じた区間を作成する

closed パラメータに 'right' を指定して、半分閉じた区間を作成します。ここでは、左端が0、右端が20の区間 (0, 20] を作成します。

interval = pd.Interval(left=0, right=20, closed='right')

3. 区間を表示する

print("Interval...\n", interval)

4. エンドポイントの存在を確認する

in 演算子を使うと、ある要素が区間に含まれているかどうかを確認できます。closed='right' の場合、右端のエンドポイントのみが区間に含まれる点に注意してください。

print("\nThe left-most element exists in the Interval? = \n", 0 in interval)
print("\nThe right-most element exists in the Interval? = \n", 20 in interval)

完全なサンプルコード

以下に全体のコードを示します。

import pandas as pd

# closedパラメータに'right'を指定して半分閉じた区間を作成
# 半分閉じた区間 (0, 5] は 0 < x <= 5 を表す（closed='right'）
interval = pd.Interval(left=0, right=20, closed='right')

# 区間を表示
print("Interval...\n", interval)

# 区間の長さを表示
print("\nInterval length...\n", interval.length)

# 区間内の要素の存在を確認
# closed='right' の場合、右端のエンドポイントのみが含まれる
print("\nThe left-most element exists in the Interval? = \n", 0 in interval)
print("\nThe right-most element exists in the Interval? = \n", 20 in interval)

実行結果

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。

Interval...
(0, 20]

Interval length...
20

The left-most element exists in the Interval? = 
False

The right-most element exists in the Interval? = 
True

まとめ

pandas.Interval() の closed='right' を使えば、左開・右閉の半分閉じた区間を簡単に作成できます。左端の値（この例では0）は区間に含まれず、右端の値（20）は含まれるため、in 演算子による存在確認ではそれぞれ False と True が返されます。なお、closed パラメータには 'left'、'both'、'neither' も指定可能で、区間の開閉の挙動を柔軟に制御できます。