【Python Pandas】特定のレベルでMultiIndexを並べ替える方法

MultiIndexを作成するにはfrom_arrays()メソッドを使用します。一方、特定のレベルを基準にMultiIndexを並べ替えたい場合は、Pandasのsortlevel()メソッドを使います。並べ替えの対象となるレベル番号を引数として指定するだけでOKです。

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

MultiIndexとは、pandasオブジェクトに使われる複数階層（階層型）のインデックスオブジェクトのことです。まずは配列を作成しましょう。

arrays = [[2, 4, 3, 1], ['Peter', 'Chris', 'Andy', 'Jacob']]

「names」パラメータには、各インデックスレベルの名前を指定します。そして、from_arrays()メソッドを使ってMultiIndexを作成します。

multiIndex = pd.MultiIndex.from_arrays(arrays, names=('ranks', 'student'))

続いて、MultiIndexを並べ替えます。並べ替えたいレベルを引数として渡します。ここでは「レベル1」を指定しています。

print("\nSort MultiIndex at the requested level...\n", multiIndex.sortlevel(1))

サンプルコード

以下が完全なコード例です。

import pandas as pd

# MultiIndexはpandasオブジェクト用の多階層（階層型）インデックスオブジェクト
# 配列を作成
arrays = [[2, 4, 3, 1], ['Peter', 'Chris', 'Andy', 'Jacob']]

# 「names」パラメータで各インデックスレベルの名前を設定
# from_arrays()を使ってMultiIndexを作成
multiIndex = pd.MultiIndex.from_arrays(arrays, names=('ranks', 'student'))

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

# MultiIndexのレベルを取得して表示
print("\nThe levels in Multi-index...\n", multiIndex.levels)

# MultiIndexを並べ替え
# 並べ替え対象のレベルを引数として指定（ここではレベル1）
print("\nSort MultiIndex at the requested level...\n", multiIndex.sortlevel(1))

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。

The Multi-index...
MultiIndex([(2, 'Peter'),
            (4, 'Chris'),
            (3, 'Andy'),
            (1, 'Jacob')],
            names=['ranks', 'student'])

The levels in Multi-index...
    [[1, 2, 3, 4], ['Andy', 'Chris', 'Jacob', 'Peter']]

Sort MultiIndex at the requested level...
(MultiIndex([(3, 'Andy'),
             (4, 'Chris'),
             (1, 'Jacob'),
             (2, 'Peter')],
             names=['ranks', 'student']), array([2, 1, 3, 0], dtype=int64))

実行結果を見ると、sortlevel(1)によってレベル1（student）の名前がアルファベット順に並べ替えられ、それに対応してレベル0（ranks）の値も連動して入れ替わっていることがわかります。また、戻り値は並べ替え後のMultiIndexと、元の位置を示す整数配列のタプルになっている点にも注目してください。