Python Pandas：DateTimeIndexからDataFrameを作成し、結果の列名を上書きする方法

DateTimeIndexからDataFrameを作成するには、to_frame()メソッドを使用します。このメソッドは、インデックスの日時データをそのままDataFrameの列へ変換できる便利な機能です。

さらに、nameパラメータを指定することで、生成される列の名前を任意の文字列に上書きできます。本記事では、その具体的な使い方をサンプルコード付きで解説します。

必要なライブラリのインポート

まず、pandasをインポートします。

import pandas as pd

DatetimeIndexの作成

次に、periods（要素数）を5、freq（頻度）を「40S」＝40秒間隔としてDatetimeIndexを作成します。タイムゾーンはAustralia/Adelaideを指定しています。

datetimeindex = pd.date_range('2021-10-18 07:20:32.261811624', periods=5,
tz='Australia/Adelaide', freq='40S')

DateTimeIndexの表示

作成したDateTimeIndexの中身を確認してみましょう。

print("DateTimeIndex...\n", datetimeindex)

DateTimeIndexからDataFrameへの変換

to_frame()メソッドのindex引数にFalseを渡すと、返されるDataFrameには元のインデックスが設定されず、0から始まる連番が割り当てられます。

また、nameパラメータに任意の文字列を指定することで、結果の列名を上書きできます。ここでは「DateTimeData」という列名を指定します。

print("\nDateTimeIndex to DataFrame...\n",
datetimeindex.to_frame(index=False, name = 'DateTimeData'))

サンプルコード全体

ここまでの内容をまとめた完全なコードは以下の通りです。

import pandas as pd

# 要素数5、頻度40秒のDatetimeIndexを作成
# タイムゾーンはAustralia/Adelaideを指定
datetimeindex = pd.date_range('2021-10-18 07:20:32.261811624', periods=5,
tz='Australia/Adelaide', freq='40S')

# DateTimeIndexを表示
print("DateTimeIndex...\n", datetimeindex)

# DateTimeIndexの頻度を表示
print("\nDateTimeIndex frequency...\n", datetimeindex.freq)

# DateTimeIndexからDataFrameを作成
# index=Falseにより、元のインデックスは返されるDataFrameに設定されない
# nameパラメータで結果の列名を上書き
print("\nDateTimeIndex to DataFrame...\n",
datetimeindex.to_frame(index=False, name = 'DateTimeData'))

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。

DateTimeIndex...
DatetimeIndex(['2021-10-18 07:20:32.261811624+10:30',
'2021-10-18 07:21:12.261811624+10:30',
'2021-10-18 07:21:52.261811624+10:30',
'2021-10-18 07:22:32.261811624+10:30',
'2021-10-18 07:23:12.261811624+10:30'],
dtype='datetime64[ns, Australia/Adelaide]', freq='40S')

DateTimeIndex frequency...
<40 * Seconds>

DateTimeIndex to DataFrame...
DateTimeData
0 2021-10-18 07:20:32.261811624+10:30
1 2021-10-18 07:21:12.261811624+10:30
2 2021-10-18 07:21:52.261811624+10:30
3 2021-10-18 07:22:32.261811624+10:30
4 2021-10-18 07:23:12.261811624+10:30

まとめ

to_frame()メソッドを使えば、DateTimeIndexを簡単にDataFrameへ変換できます。index=Falseで連番インデックスを新たに割り当て、nameパラメータで列名を自由に上書きできるため、時系列データの前処理や集計の際に非常に便利です。