Python Pandasで開区間（オープンインターバル）を作成し、両端点の有無を確認する方法

pandasで開区間（オープンインターバル）を作成するには、pandas.Interval()を使用し、closedパラメータに「neither」を設定します。また、区間の両端点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。

開区間の作成手順

まず、必要なライブラリをインポートします。

import pandas as pd

closedパラメータに「neither」を指定すると、開区間を作成できます。開区間とは、数学では丸括弧で表記され、その端点を含まない区間のことです。例えば、開区間(0, 5)は「0 < x < 5」という条件で特徴付けられます。

interval = pd.Interval(left=0, right=20, closed='neither')

作成した区間を表示してみましょう。

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

続いて、区間内に要素が存在するかどうかをin演算子で確認します。この結果から、closed='neither'を指定した場合は左端・右端のいずれの端点も区間に含まれないことがわかります。

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)

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

# closedパラメータに「neither」を指定して開区間を作成
# 開区間は数学では丸括弧で表記され、端点を含みません
# 例：開区間(0, 5)は 0 < x < 5 の条件で特徴付けられます
interval = pd.Interval(left=0, right=20, closed='neither')

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

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

# 区間内に要素が存在するか確認
# closed='neither'の場合、端点は区間に含まれない
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)

出力結果

上記のコードを実行すると、以下の出力が得られます。

Interval...
(0, 20)

Interval length...
20

出力を見ると、区間は「(0, 20)」と丸括弧付きで表示されており、これが開区間であることを示しています。つまり、左端の0と右端の20は区間に含まれず、「0 in interval」と「20 in interval」はどちらもFalseを返します。一方、interval.lengthは20を返し、区間の長さは右端から左端を引いた値として計算されます。