Pandasのブールインデックス解説：loc・iloc・ixでデータを抽出する方法

ブールインデックスとは

Pandasのブールインデックス（Boolean Indexing）は、True / False の真偽値ベクトルを使ってDataFrameからデータを選択する手法です。条件に合致する行だけを簡単に抽出できるため、データ分析の現場で非常に役立ちます。

ブールインデックスを利用するには、インデックスが真偽値になっているDataFrameが必要です。

基本の手順

• データをPythonの辞書として作成する
• 真偽値ベクトルをインデックスとして指定し、DataFrameオブジェクトに変換する
• ブールインデックスを使ってデータへアクセスする

例：真偽値インデックスを持つDataFrameを作成する

まずは、True / False をインデックスに持つDataFrameを作成してみましょう。

import pandas as pd

# データ
data = {
    'Name': ['Hafeez', 'Srikanth', 'Rakesh'],
    'Age': [19, 20, 19]
}

# 真偽値インデックスを持つDataFrameを作成
data_frame = pd.DataFrame(data, index=[True, False, True])
print(data_frame)

実行結果

        Name  Age
True   Hafeez   19
False Srikanth   20
True   Rakesh   19

このように、インデックスに True / False が設定されたDataFrameが作成できました。次に、このDataFrameに対して loc[]、iloc[]、ix[] を使ってデータにアクセスする方法を見ていきます。

loc[] を使ったアクセス

loc[] はラベルベースのインデックス参照です。True を指定すると、インデックスが True の行だけが抽出されます。

# loc() を使ったアクセス
print(data_frame.loc[True])

実行結果

        Name  Age
True   Hafeez   19
True   Rakesh   19

iloc[] を使ったアクセス

iloc[] は位置（整数）ベースのインデックス参照です。整数しか受け付けないため、ここでは True の代わりに 1 を渡しています（True は内部的には 1 と同じ意味になります）。

# iloc() を使ったアクセス
# ilocは整数のみを受け付けるため、Trueではなく1を指定
print(data_frame.iloc[1])

実行結果

Name    Srikanth
Age           20
dtype: object

ix[] を使ったアクセス

ix[] はラベルと位置の両方を受け付けられるメソッドでした。

# ix() を使ったアクセス
# ブール値も整数も渡せる
print(data_frame.ix[True])
print()
print(data_frame.ix[1])

実行結果

        Name  Age
True   Hafeez   19
True   Rakesh   19

Name    Srikanth
Age           20
dtype: object

注意： ix[] は挙動が曖昧で混乱を招きやすいため、Pandas 0.20.0で非推奨となり、バージョン1.0以降では削除されています。現在の開発では loc[] または iloc[] を使用しましょう。

真偽値ベクトルを直接渡す方法

もうひとつの方法として、通常のDataFrameに対して真偽値ベクトルを直接渡すこともできます。この場合、True に対応する行だけが出力されます。

import pandas as pd

# データ
data = {
    'Name': ['Hafeez', 'Srikanth', 'Rakesh'],
    'Age': [19, 20, 19]
}

# 通常のDataFrameを作成
data_frame = pd.DataFrame(data)
print(data_frame)

実行結果

      Name  Age
0   Hafeez   19
1  Srikanth   20
2   Rakesh   19

このDataFrameに真偽値ベクトルを渡して、データにアクセスしてみます。

# DataFrameのインデックスに真偽値ベクトルを渡す
print(data_frame[[True, True, False]])

実行結果

      Name  Age
0   Hafeez   19
1  Srikanth   20

このように、True に対応する行のみが抽出されました。

まとめ

ブールインデックスを使えば、真偽値ベクトルを基準にDataFrameから柔軟にデータを抽出できます。loc[] や iloc[] との組み合わせ、あるいは真偽値リストの直接指定など複数の方法があるので、用途に応じて使い分けるとよいでしょう。

ブールインデックスについて不明な点があれば、ぜひコメント欄でお知らせください。