PythonでDataFrameの最小値を求めて新しい行・列に格納する方法

データ分析では、DataFrame内の数値データから最小値を抽出し、それを集計結果として表に追加したいケースがよくあります。この記事では、Pandasを使って各行・各列の最小値を計算し、それぞれ新しい列と行として格納する方法を解説します。

前提となるDataFrame

まず、次のようなDataFrameがあると仮定します。

   one  two  three
0   12   13      5
1   10    6      4
2   16   18     20
3   11   15     58

各行の最小値を新しい列に、各列の最小値を新しい行に格納すると、最終的な結果は以下のようになります。

Add new column to store min value
   one  two  three  min_value
0   12   13      5          5
1   10    6      4          4
2   16   18     20         16
3   11   15     58         11

Add new row to store min value
   one  two  three  min_value
0   12   13      5          5
1   10    6      4          4
2   16   18     20         16
3   11   15     58         11
4   10    6      4          4

解決の手順

この問題は、以下のステップで解決できます。

1. 対象となるDataFrameを定義します。

2. df.min(axis=1) を使って、各行（横方向）の最小値を計算し、新しい列 min_value として格納します。

3. df.min(axis=0) を使って、各列（縦方向）の最小値を求め、df.loc を使って新しい行として追加します。

新しい列に最小値を格納する

axis=1 を指定すると、行ごとに横方向へ最小値が計算され、その結果が新しい列として追加されます。

df['min_value'] = df.min(axis=1)

新しい行に最小値を格納する

axis=0 を指定すると、列ごとに縦方向へ最小値が計算されます。len(df) は現在の行数を返すため、そのインデックス位置に最小値の行を追加できます。

df.loc[len(df)] = df.min(axis=0)

実装例

実際のコード全体は以下の通りです。

import pandas as pd
import numpy as np

data = [[12,13,5],[10,6,4],[16,18,20],[11,15,58]]
df = pd.DataFrame(data,columns=('one','two','three'))

print("Add new column to store min value")
df['min_value'] = df.min(axis=1)
print(df)

print("Add new row to store min value")
df.loc[len(df)] = df.min(axis=0)
print(df)

出力結果

Add new column to store min value
   one  two  three  min_value
0   12   13      5          5
1   10    6      4          4
2   16   18     20         16
3   11   15     58         11

Add new row to store min value
   one  two  three  min_value
0   12   13      5          5
1   10    6      4          4
2   16   18     20         16
3   11   15     58         11
4   10    6      4          4

ポイントまとめ

• df.min(axis=1)：行ごとの最小値（横方向の集計）→ 新しい列に格納

• df.min(axis=0)：列ごとの最小値（縦方向の集計）→ 新しい行に格納

• df.loc[len(df)]：DataFrameの末尾に新しい行を追加する際に便利な書き方

このように min() 関数と axis 引数を組み合わせることで、最小値の集計と追加を簡単に行えます。同様の手法は max() や mean() などの他の集計関数にもそのまま応用できます。