Python Pandas入門：2つのIndexオブジェクトの対称差を計算する方法

Pandasで2つのIndex（インデックス）オブジェクトの対称差を計算するには、index1.symmetric_difference(index2) メソッドを使用します。

対称差とは、2つのインデックスのうち「どちらか一方にだけ存在する」要素を集めたものです。つまり、両方に共通して含まれる要素は除外され、片方にしかない要素だけが結果として返されます。

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

手順2：2つのIndexオブジェクトを作成する

次に、比較対象となる2つのPandasインデックスを作成します。

index1 = pd.Index([10, 20, 30, 40, 50])
index2 = pd.Index([40, 10, 60, 20, 55])

手順3：Indexの中身を表示して確認する

作成した index1 と index2 の内容を出力して確認しましょう。

print("Pandas Index1...\n", index1)
print("Pandas Index2...\n", index2)

手順4：対称差を計算する

symmetric_difference() メソッドを呼び出して、2つのインデックスの対称差を求めます。

res = index1.symmetric_difference(index2)

サンプルコード全体

以下に、ここまでの手順をまとめた完全なコード例を示します。あわせて各インデックスの要素数も size プロパティで確認しています。

import pandas as pd

# 2つのPandasインデックスを作成
index1 = pd.Index([10, 20, 30, 40, 50])
index2 = pd.Index([40, 10, 60, 20, 55])

# Index1とIndex2の内容を表示
print("Pandas Index1...\n", index1)
print("Pandas Index2...\n", index2)

# 各インデックスの要素数を取得
print("\nNumber of elements in index1...\n", index1.size)
print("\nNumber of elements in index2...\n", index2.size)

# 対称差を計算
res = index1.symmetric_difference(index2)

# 対称差の結果を表示
print("\nThe index1 and index2 symmetric difference...\n", res)

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。

Pandas Index1...
Int64Index([10, 20, 30, 40, 50], dtype='int64')
Pandas Index2...
Int64Index([40, 10, 60, 20, 55], dtype='int64')

Number of elements in index1...
5

Number of elements in index2...
5

The index1 and index2 symmetric difference...
Int64Index([30, 50, 55, 60], dtype='int64')

結果の解説

index1 と index2 の共通要素は「10、20、40」です。これらは対称差から除外され、片方にのみ存在する「30、50」（index1のみ）と「55、60」（index2のみ）が結果として返されています。

なお、symmetric_difference() と同等の操作は ^ 演算子（index1 ^ index2）でも実行できます。また、重複した値を持つインデックス同士の対称差では、sort パラメータを False に設定することで結果をソートせずに保持することも可能です。