Python Pandas IntervalIndex - 開いたエンドポイントのみが共通する区間同士が重複しているかどうかを確認する方法

pandasのIntervalIndex.is_overlappingプロパティを使うと、開いたエンドポイント（端点）のみが共通する区間同士が重複しているかどうかを簡単に確認できます。

このプロパティは、IntervalIndex内の区間が互いに重なっている場合にTrue、重なっていない場合にFalseを返します。ポイントとなるのは、閉じた端点（closed endpoint）が共通する場合は重複とみなされますが、開いた端点（open endpoint）のみが共通する場合は重複とはみなされないという仕様です。

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

IntervalIndexの作成

次に、IntervalIndexを作成します。closedパラメータに'left'を指定すると、各区間は左側が閉じた状態（左閉・右開）になります。

interval = pd.interval_range(0, 8, closed='left')

作成したIntervalIndexを表示して確認してみましょう。

print("IntervalIndex...\n", interval)

区間の重複チェック

is_overlappingプロパティを使って、開いたエンドポイントのみが共通する区間同士が重複しているかどうかを確認します。

print("\n開いたエンドポイントを持つ区間は重複していますか？\n", interval.is_overlapping)

サンプルコード全体

以下が完全なコード例です。

import pandas as pd

# IntervalIndexを作成
# closedパラメータに'left'を指定しているため、区間は左側が閉じた状態になる
interval = pd.interval_range(0, 8, closed='left')

# IntervalIndexを表示
print("IntervalIndex...\n", interval)

# 区間の長さを表示
print("\nIntervalIndexの長さ...\n", interval.length)

# 開いたエンドポイントのみが共通する区間同士が重複しているかどうかを確認
print("\n開いたエンドポイントを持つ区間は重複していますか？\n", interval.is_overlapping)

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。

IntervalIndex...
IntervalIndex([[0, 1), [1, 2), [2, 3), [3, 4), [4, 5), [5, 6), [6, 7), [7, 8)], dtype='interval[int64, left]')

IntervalIndex length...
Int64Index([1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1], dtype='int64')

Does the Intervals that have an open endpoint overlap?
False

結果の解説

この例では、[0, 1)と[1, 2)のように隣接する区間が並んでいます。これらの区間は端点「1」を共有していますが、closed='left'の設定により、区間[0, 1)にとって「1」は開いた端点（含まれない）、区間[1, 2)にとって「1」は閉じた端点（含まれる）です。

つまり、両区間に実際に含まれる値は存在しないため、これらの区間は重複していないと判定され、is_overlappingはFalseを返します。

もしclosed='both'などで両側が閉じた区間を作成した場合、隣接する区間は端点を共有することになり、Trueが返される点に注意してください。