【Python・Pandas】MultiIndexを並べ替える方法（sortlevelメソッド）

PandasでMultiIndex（マルチインデックス）を作成するには from_arrays() メソッドを使用します。さらに、作成したMultiIndexを並べ替えるには sortlevel() メソッドを使用します。

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オブジェクトに対して使用できる多階層（階層型）のインデックスオブジェクトです。まずは元となる配列を作成します。

arrays = [[2, 4, 3, 1], ['John', 'Tim', 'Jacob', 'Chris']]

names パラメータを指定すると、各インデックスレベルに名前を付けることができます。from_arrays() を使ってMultiIndexを作成しましょう。

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

続いて、MultiIndexを並べ替えます。引数を省略した場合、デフォルトでレベル0（最初の階層）を基準にソートされます。

print("\nSort MultiIndex...\n", multiIndex.sortlevel())

サンプルコード

ここまでの手順をすべてまとめたコードは以下の通りです。

import pandas as pd

# MultiIndexは、pandasオブジェクトのための多階層（階層型）インデックスです
# 配列を作成
arrays = [[2, 4, 3, 1], ['John', 'Tim', 'Jacob', 'Chris']]

# 「names」パラメータで各インデックスレベルに名前を設定します
# 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
# デフォルトではレベル0を基準にソートされます
print("\nSort MultiIndex...\n", multiIndex.sortlevel())

実行結果

こ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,  'John'),
            (4,   'Tim'),
            (3, 'Jacob'),
            (1, 'Chris')],
           names=['ranks', 'student'])

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

Sort MultiIndex...
(MultiIndex([(1, 'Chris'),
             (2,  'John'),
             (3, 'Jacob'),
             (4,   'Tim')],
names=['ranks', 'student']), array([3, 0, 2, 1], dtype=int64))

補足：レベルや昇順・降順を指定する

sortlevel() には、ソート対象の階層を指定する level 引数と、昇順・降順を切り替える ascending 引数が用意されています。例えば、第2レベル（学生名）を基準に降順でソートしたい場合は、次のように記述します。

multiIndex.sortlevel(level=1, ascending=False)