Pythonで日付シリーズから年間通算日（day of year）を取得して出力する方法

はじめに

pandasを使ったデータ分析では、日付データから「その年の何日目にあたるか」を求めたい場面がよくあります。この記事では、日付シリーズ（Series）から年間通算日（day of year）を簡単に取得して出力するPythonプログラムを紹介します。

解決のアプローチ

この問題を解決するには、以下の手順に従います。

• 日付のSeriesを定義します。

• pd.date_range() を使って、開始日 '2020-01-10' から5日分の日付範囲を生成します。

• Series.dt.dayofyear プロパティを使って、各日付の年間通算日を取得します。

日付範囲の作成

まず、開始日 '2020-01-10' を基準に5つの連続した日付を持つdate_rangeを定義します。コードは以下のとおりです。

pd.date_range('2020-01-10', periods=5)

実装例

それでは、理解を深めるために完全な実装例を見てみましょう。

import pandas as pd

# 開始日 '2020-01-10' から5日分の日付範囲を生成
date = pd.date_range('2020-01-10', periods=5)

# 日付範囲からSeriesを作成
data = pd.Series(date)

# 年間通算日を出力
print(data.dt.dayofyear)

出力結果

0    10
1    11
2    12
3    13
4    14

解説

dt.dayofyear は、各日付がその年の1月1日から数えて何日目にあたるかを整数値で返すプロパティです。今回の例では、開始日が1月10日なので最初の値は「10」となり、以降は11、12、13、14と1日ずつ増加していきます。

うるう年の場合も自動的に考慮されるため、2月29日以降の日付でも正確な年間通算日を取得できます。時系列データの前処理や特徴量エンジニアリングにおいて、季節性を表す特徴量を作成したい場合などに非常に便利な機能です。