Pythonで条件に基づいてPandasデータフレームに新しい列を作成する方法

Pythonプログラムにおいて、Pandasはデータフレームを作成してデータを処理します。本記事では、既存のデータフレームに対して、特定の条件に基づいて新しい列を追加する方法を解説します。

元となるデータフレーム

以下は、今回新しい列を追加していくPandasのデータフレームです。試験の曜日と科目を表すシンプルなデータとなっています。

サンプルコード

import pandas as pd

# 試験科目と曜日のリスト
Days = ['Mon', 'Tue', 'Wed','Thu', 'Fri']
Sub = ['Chemisry','Physics','Maths','English','Biology']

# 試験スケジュールの辞書
Exam_Subjects = {'Exam Day': Days,
                 'Exam Subject': Sub}

# 辞書からデータフレームへ変換
Exam_Subjects_df = pd.DataFrame(Exam_Subjects)
print(Exam_Subjects_df)

実行結果

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

    Exam Day  Exam Subject
0   Mon       Chemisry
1   Tue       Physics
2   Wed       Maths
3   Thu       English
4   Fri       Biology

条件に基づいて新しい列を追加する

続いて、試験の時刻を示す新しい列を追加してみましょう。ここではif文を使った条件分岐を活用し、「Time」という名前の追加列を作成します。

具体的には、リスト内包表記の中で条件式を記述し、Exam Day（試験日）の値が「Mon」または「Thu」であれば「2 PM」を、それ以外の場合は「10 AM」を設定しています。このように、既存の列の値を参照しながら条件判定を行うことで、柔軟に新しい列を生成できます。

サンプルコード

import pandas as pd

# 試験科目と曜日のリスト
Days = ['Mon', 'Tue', 'Wed','Thu', 'Fri']
Sub = ['Chemisry','Physics','Maths','English','Biology']

# 試験スケジュールの辞書
Exam_Subjects = {'Exam Day': Days,
                 'Exam Subject': Sub}

# 辞書からデータフレームへ変換
Exam_Subjects_df = pd.DataFrame(Exam_Subjects)

# 条件に基づいてTime列を追加
Exam_Subjects_df['Time'] = ['2 PM' if x in('Mon','Thu') else '10 AM' for x in Exam_Subjects_df['Exam Day']]
print(Exam_Subjects_df)

実行結果

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

  Exam Day   Exam Subject  Time
0  Mon       Chemisry      2 PM
1  Tue       Physics       10 AM
2  Wed       Maths         10 AM
3  Thu       English       2 PM
4  Fri       Biology       10 AM

まとめ

このように、リスト内包表記とif文を組み合わせることで、既存の列の値に応じた条件分岐を行い、データフレームに新しい列を簡単に追加できます。より複雑な条件や大量のデータを扱う場合には、NumPyのnp.where()関数やdf.apply()メソッド、あるいはnp.select()を使った複数条件の分岐なども便利なので、用途に応じて使い分けるとよいでしょう。