Python Pandas：DateTimeIndexのindexer_between_time()で特定時刻間の値のインデックス位置を取得する方法

DateTimeIndex内で、1日のうち特定の時刻の間に含まれる値のインデックス位置を取得するには、DateTimeIndex.indexer_between_time()メソッドを使用します。このメソッドは、開始時刻（start_time）と終了時刻（end_time）で指定した範囲に該当する要素の位置を配列として返します。

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

期間（periods）を5、頻度（freq）を「20T」＝20分間隔としてDatetimeIndexを作成します。タイムゾーンはオーストラリア／アデレード（Australia/Adelaide）を指定します。

datetimeindex = pd.date_range('2021-10-30 02:30:50', periods=5, tz='Australia/Adelaide', freq='20T')

DatetimeIndexの確認

作成したDateTimeIndexを表示して内容を確認します。

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

特定時刻間のインデックス位置を取得する

start_timeを「02:30:50」、end_timeを「03:20:50」に設定し、この時間帯に含まれる値のインデックス位置を取得して表示します。

print("\nIndex locations of values between particular time of day...\n",
datetimeindex.indexer_between_time('02:30:50','03:20:50'))

サンプルコード全体

以下は、ここまでの手順をまとめた完全なコード例です。比較のため、特定の時刻に一致する要素の位置を返すindexer_at_time()メソッドの使用例も併せて示しています。

import pandas as pd

# 期間5・頻度20分（20T）のDatetimeIndexを作成
# タイムゾーンはオーストラリア／アデレード
datetimeindex = pd.date_range('2021-10-30 02:30:50', periods=5, tz='Australia/Adelaide', freq='20T')

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

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

# 特定の時刻（ここでは03:10:50）に一致する値のインデックス位置を表示
print("\nIndex locations of values at particular time of day...\n",
datetimeindex.indexer_at_time('2021-10-30 03:10:50'))

# 特定の時刻の間に含まれる値のインデックス位置を表示
# start_timeは「02:30:50」、end_timeは「03:20:50」
print("\nIndex locations of values between particular time of day...\n",
datetimeindex.indexer_between_time('02:30:50','03:20:50'))

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(['2021-10-30 02:30:50+10:30', '2021-10-30 02:50:50+10:30',
'2021-10-30 03:10:50+10:30', '2021-10-30 03:30:50+10:30',
'2021-10-30 03:50:50+10:30'],
dtype='datetime64[ns, Australia/Adelaide]', freq='20T')
DateTimeIndex frequency...
<20 * Minutes>

Index locations of values at particular time of day...
[2]

Index locations of values between particular time of day...
[0 1 2]

出力の解説

indexer_at_time()は「03:10:50」に一致する要素が1つだけであるため、[2]を返します。一方、indexer_between_time()は「02:30:50〜03:20:50」の範囲に含まれる「02:30:50」「02:50:50」「03:10:50」の3要素に該当するため、[0 1 2]という結果になります。なお、デフォルト設定では開始時刻と終了時刻の両端も範囲に含まれます（include_start=True、include_end=True）。時刻のみが比較対象となるため、日付が異なるデータに対しても、同じ時間帯の要素を柔軟に抽出できるのが特徴です。