Python Pandas - MultiIndexで指定したラベル・レベルの位置とスライスされたインデックスを取得する方法

はじめに

PandasのMultiIndex（マルチインデックス）において、指定したラベルやレベルに対応する位置（location）とスライスされたインデックスを取得したい場合は、get_loc_level()メソッドを使用します。このメソッドは、該当するラベルが存在する位置情報と、そのレベルに含まれるインデックスの部分集合をタプル形式で返してくれます。

実装手順

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. MultiIndexを作成する

MultiIndexとは、pandasオブジェクトのための多階層（階層的）なインデックスオブジェクトです。ここでは、from_arrays()メソッドを使って2つの配列からMultiIndexを作成します。

multiIndex = pd.MultiIndex.from_arrays([list('pqrrss'), list('strvwx')], names=['One', 'Two'])

3. MultiIndexを表示する

print("The MultiIndex...\n", multiIndex)

4. 位置とスライスされたインデックスを取得する

get_loc_level()メソッドにラベル「'r'」を渡して、位置とスライスされたインデックスを取得します。

print("\nGet the location and sliced index...\n", multiIndex.get_loc_level('r'))

完全なコード例

import pandas as pd

# MultiIndexはpandasオブジェクトのための多階層（階層的）なインデックスオブジェクト
multiIndex = pd.MultiIndex.from_arrays([list('pqrrss'), list('strvwx')], names=['One', 'Two'])

# MultiIndexを表示
print("The MultiIndex...\n", multiIndex)

# MultiIndexのレベルを確認
print("\nThe levels in MultiIndex...\n", multiIndex.levels)

# 位置とスライスされたインデックスを取得
print("\nGet the location and sliced index...\n", multiIndex.get_loc_level('r'))

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。

The MultiIndex...
MultiIndex([('p', 's'),
            ('q', 't'),
            ('r', 'r'),
            ('r', 'v'),
            ('s', 'w'),
            ('s', 'x')],
            names=['One', 'Two'])

The levels in MultiIndex...
   [['p', 'q', 'r', 's'], ['r', 's', 't', 'v', 'w', 'x']]

Get the location and sliced index...
   (slice(2, 4, None), Index(['r', 'v'], dtype='object', name='Two'))

出力の解説

get_loc_level('r')の戻り値である (slice(2, 4, None), Index(['r', 'v'], dtype='object', name='Two')) を見てみましょう。

• slice(2, 4, None)：第1レベルにおいて、ラベル「'r'」が位置2〜3（スライス範囲2以上4未満）に連続して存在することを示しています。
• Index(['r', 'v'], name='Two')：該当する行に対応する第2レベルのインデックス値が「['r', 'v']」であることを示しています。

このように、get_loc_level()メソッドを使えば、階層的なインデックスの中から特定のラベルの位置を効率的に特定し、データの抽出やフィルタリングに活用することができます。