【Python・pandas】入力値が3と5の両方で割り切れる場合にDataFrameの最初の列をシフトし、欠損値を埋める方法

問題の概要

pandasのDataFrameに対して、「ユーザーから入力された値が3と5の両方で割り切れる場合のみ、最初の列を横方向に1つシフトし、シフトによって生じた欠損値（NaN）をその入力値で埋める」という処理を実装する方法を解説します。

入出力のイメージは次のとおりです。

 one two three
0 1   10  100
1 2   20  200
2 3   30  300
値を入力してください: 15
 one two three
0 15  1   10
1 15  2   20
2 15  3   30

入力値「15」は3でも5でも割り切れるため、シフト後に空いた先頭列のセルが「15」で埋められています。

解決のアプローチ

この問題は、次の手順で解決できます。

• DataFrameを定義する
• shift()メソッドで最初の列をシフトする

data.shift(periods=1, axis=1)

• ユーザー入力を取得し、3と5の両方で割り切れるかを判定する。条件を満たす場合はfill_value引数で欠損値を入力値で埋め、満たさない場合はそのままNaNを表示します。

user_input = int(input("値を入力してください: "))
if user_input % 3 == 0 and user_input % 5 == 0:
    print(data.shift(periods=1, axis=1, fill_value=user_input))
else:
    print(data.shift(periods=1, axis=1))

完全な実装コード

処理の全体像をつかむために、完全なサンプルコードを確認しましょう。

import pandas as pd

data = pd.DataFrame({'one': [1, 2, 3],
                     'two': [10, 20, 30],
                     'three': [100, 200, 300]})
print(data)

user_input = int(input("値を入力してください: "))
if user_input % 3 == 0 and user_input % 5 == 0:
    print(data.shift(periods=1, axis=1, fill_value=user_input))
else:
    print(data.shift(periods=1, axis=1))

実行結果

出力例1：15を入力した場合（3と5の両方で割り切れる）

 one two three
0 1   10  100
1 2   20  200
2 3   30  300
値を入力してください: 15
 one two three
0 15  1   10
1 15  2   20
2 15  3   30

15は3×5であるため条件を満たし、fill_value=15が適用されて先頭列の欠損部分が15で埋められます。

出力例2：3を入力した場合（5では割り切れない）

 one two three
0 1   10  100
1 2   20  200
2 3   30  300
値を入力してください: 3
 one two three
0 NaN  1.0  10.0
1 NaN  2.0  20.0
2 NaN  3.0  30.0

3は5で割り切れないため条件を満たさず、fill_valueを指定しない通常のシフトが実行されます。その結果、先頭列にはNaNが残ります。

ポイント解説

• axis=1：シフトする方向を指定します。axis=1（またはaxis='columns'）を指定すると行ごとに横方向へシフトします。デフォルトのaxis=0では縦方向にシフトします。
• periods=1：シフトする幅です。ここでは各値を1つずつずらしています。
• fill_value：シフトで新たに空いたセルに入れる値を指定できます。省略した場合はNaNになります。
• データ型の変化に注意：fill_valueを指定しない場合、NaNが混ざることで整数列がfloat型（1.0、10.0など）として表示される点に留意しましょう。