【Python】Pandasのquery()関数で列の値に基づいて行をフィルタリングする方法

Pandasのquery()関数とは？

PythonのPandasでは、query()関数を使うことで、列の値に基づいてDataFrameの行を簡単にフィルタリングできます。抽出したい条件を文字列式として引数に渡すだけでよく、SQLのような直感的な書き方でデータを絞り込めるのが大きな特徴です。

まずは、必要なライブラリをインポートしましょう。

import pandas as pd

サンプルデータの準備

ここでは、チームのランキングデータを例にして解説します。

Team = [['India', 1, 100], ['Australia', 2, 85], ['England', 3, 75],
        ['New Zealand', 4, 65], ['South Africa', 5, 50], ['Bangladesh', 6, 40]]

このリストをもとにDataFrameを作成し、あわせて列名を設定します。

dataFrame = pd.DataFrame(Team, columns=['Country', 'Rank', 'Points'])

単一条件で行を抽出する

「Rank」が5と等しいレコードだけを取り出すには、次のように記述します。

dataFrame.query("Rank == 5")

コード例①：Rankが5のチームを取得する

import pandas as pd

# チームのランキングデータ（リスト形式）
Team = [['India', 1, 100], ['Australia', 2, 85], ['England', 3, 75],
        ['New Zealand', 4, 65], ['South Africa', 5, 50], ['Bangladesh', 6, 40]]

# DataFrameを作成し、列名を設定
dataFrame = pd.DataFrame(Team, columns=['Country', 'Rank', 'Points'])

print("DataFrame...\n", dataFrame)

# query()を使って行をフィルタリング
print("\nRankが5のチームを取得...\n", dataFrame.query("Rank == 5"))

実行結果

DataFrame...
         Country   Rank   Points
0          India      1      100
1      Australia      2       85
2        England      3       75
3    New Zealand      4       65
4   South Africa      5       50
5     Bangladesh      6       40

Rankが5のチームを取得...
         Country   Rank   Points
4   South Africa      5       50

コード例②：複数条件で行を抽出する

query()関数では、andやorを使った複数条件の指定も可能です。ここでは「Points」が70より大きく、かつ「Rank」が3未満という条件でチームを抽出してみましょう。

import pandas as pd

# チームのランキングデータ（リスト形式）
Team = [['India', 1, 100], ['Australia', 2, 85], ['England', 3, 75],
        ['New Zealand', 4, 65], ['South Africa', 5, 50], ['Bangladesh', 6, 40]]

# DataFrameを作成し、列名を設定
dataFrame = pd.DataFrame(Team, columns=['Country', 'Rank', 'Points'])

print("DataFrame...\n", dataFrame)

# 複数条件で行をフィルタリング
print("\nPointsが70超かつRankが3未満のチームを取得...\n")
print(dataFrame.query("Points > 70 and Rank < 3"))

実行結果

DataFrame...
         Country   Rank   Points
0          India      1      100
1      Australia      2       85
2        England      3       75
3    New Zealand      4       65
4   South Africa      5       50
5     Bangladesh      6       40

Pointsが70超かつRankが3未満のチームを取得...

     Country   Rank   Points
0      India      1      100
1  Australia      2       85

まとめ

Pandasのquery()関数を使えば、列の値に基づいた行のフィルタリングをシンプルな条件式で実現できます。比較演算子（==、>、<など）に加え、and・orによる複数条件にも対応しているため、ブールインデックス参照よりも読みやすいコードを書ける場面が多くあります。データ分析の前処理や絞り込み処理に、ぜひ活用してみてください。