Python Pandas入門：DateTimeIndexに対してマイクロ秒頻度でceil操作を実行する方法

DateTimeIndexに対してマイクロ秒（ミリ秒より細かい時間単位）の頻度で切り上げ（ceil）操作を行うには、PandasのDateTimeIndex.ceil()メソッドを使用します。マイクロ秒の頻度を指定する場合は、freqパラメータに'us'を設定します。

この記事では、実際のコード例を通じて、マイクロ秒頻度でのceil操作の実行方法をわかりやすく解説します。

必要なライブラリのインポート

まず、必要なライブラリをインポートします。

import pandas as pd

DatetimeIndexの作成

次に、期間5・頻度40秒（'40S'）・タイムゾーン「Australia/Adelaide」を指定してDatetimeIndexを作成します。開始時刻にはナノ秒精度の日時を指定しています。

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を表示して確認します。

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

マイクロ秒頻度でceil操作を実行

DateTimeIndexに対して、マイクロ秒頻度でceil（切り上げ）操作を実行します。マイクロ秒頻度を指定するために、freqパラメータに'us'を使用します。

print("\nPerforming ceil operation with microseconds frequency...\n",
datetimeindex.ceil(freq='us'))

完全なコード例

以下に、ここまでの手順をまとめた完全なコードを示します。

import pandas as pd

# 期間5・頻度40秒（'40S'）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("DateTimeIndex frequency...\n", datetimeindex.freq)

# マイクロ秒頻度でceil操作を実行
# マイクロ秒頻度には 'us' を使用
print("\nPerforming ceil operation with microseconds frequency...\n",
datetimeindex.ceil(freq='us'))

実行結果

上記のコードを実行すると、以下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>

Performing ceil operation with microseconds frequency...
DatetimeIndex(['2021-10-18 07:20:32.261812+10:30',
'2021-10-18 07:21:12.261812+10:30',
'2021-10-18 07:21:52.261812+10:30',
'2021-10-18 07:22:32.261812+10:30',
'2021-10-18 07:23:12.261812+10:30'],
dtype='datetime64[ns, Australia/Adelaide]', freq=None)

結果のポイント

出力結果を見ると、元のDatetimeIndexはナノ秒精度（261811624）の日時を持っていましたが、'us'（マイクロ秒）頻度でceil操作を実行したことで、各日時が最も近いマイクロ秒単位の値（261812）に切り上げられていることがわかります。

なお、ceil操作後のDatetimeIndexではfreqがNoneになっている点にも注意してください。これは、切り上げ処理によって元の一定間隔（40秒ごと）の規則性が保持されなくなるためです。