Python PandasのSeriesに存在しないインデックスを指定するとどうなる？KeyErrorの原因と回避方法

はじめに

PandasのSeries（シリーズ）では、インデックス値を自由にカスタマイズできます。カスタムインデックスを設定した場合、要素には series_name['index_value'] の形式でアクセスします。指定されたインデックス値は元のシリーズ内で検索され、見つかれば対応するデータがコンソールに表示されます。

しかし、アクセスしようとしたインデックスがシリーズに存在しない場合、エラーが発生します。以下にその具体例を示します。

コード例

import pandas as pd
my_data = [34, 56, 78, 90, 123, 45]
my_index = ['ab', 'mn' ,'gh','kl', 'wq', 'az']
my_series = pd.Series(my_data, index = my_index)
print("The series contains following elements")
print(my_series)
print("Accessing elements using customized index")
print(my_series['mm'])

出力結果

The series contains following elements
ab  34
mn  56
gh  78
kl  90
wq  123
az  45
dtype: int64
Accessing elements using customized index
Traceback (most recent call last):
KeyError: 'mm'

解説

• まず必要なライブラリをインポートし、扱いやすいようにエイリアス名を付けています。

• データ値のリストを作成し、後ほどPandasライブラリの「Series」関数にパラメータとして渡します。

• 続いて、カスタムインデックスとして使用する文字列のリストを用意します。

• データとインデックスのリストを引数に渡して、Seriesオブジェクトを作成します。

• 作成したシリーズをコンソールに出力します。

• インデックスがカスタマイズされているため、series_name['index_name'] の形式で各要素にアクセスできます。

• ここでは存在しないインデックス「mm」を指定しているため、検索しても該当する要素が見つからず、「KeyError」が発生します。

• そのエラーメッセージがトレースバックとしてコンソールに出力されます。

KeyErrorを回避する方法

存在しないインデックスへのアクセスによるエラーを未然に防ぎたい場合は、いくつかの方法があります。
1つ目は、in演算子を使ってインデックスの存在を事前に確認する方法です。
2つ目は、get()メソッドを使う方法です。get()メソッドは、指定したインデックスが存在しない場合でもエラーを発生させず、Noneや任意のデフォルト値を返してくれます。

# 方法1: in演算子で存在確認してからアクセス
if 'mm' in my_series.index:
    print(my_series['mm'])
else:
    print("指定されたインデックスは存在しません")

# 方法2: get()メソッドを使用（存在しない場合はNoneを返す）
print(my_series.get('mm'))

# デフォルト値を指定することも可能
print(my_series.get('mm', default=0))

まとめ

PandasのSeriesでカスタムインデックスを使用する際、存在しないインデックス名を指定するとKeyErrorが発生します。これはPythonの辞書型と同様の挙動です。ユーザー入力など不確定なキーを扱う可能性がある場合は、in演算子による事前チェックやget()メソッドの活用で、プログラムが途中で停止することのない堅牢なコードを書くことをおすすめします。