Data Wrangling

Pandas DataFrameにおける効率的な浮動小数点数から整数への変換

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Pandasは数値データを含むDataFrameで頻繁に使用される、強力なPythonデータ操作ライブラリです。よくあるタスクとして、浮動小数点数(float)の列を整数に変換することがあります。この記事では、Pandas DataFrame内でのこの変換の効率的な方法を詳細に説明し、それぞれの長所と短所を強調します。

目次

astype(int)を使用したFloatからIntへの変換

astype(int)メソッドは、Pandasでの型変換のための簡単な方法を提供します。列のデータ型を整数に直接キャストします。ただし、その動作を理解することが重要です。小数部分を切り捨て、事実上床関数(floor)を実行します。つまり、小数点以下の部分を切り捨て、常に切り下げます。

例:


import pandas as pd

data = {'col1': [1.5, 2.7, 3.2, 4.9, 5.1]}
df = pd.DataFrame(data)

df['col1_int'] = df['col1'].astype(int)
print(df)

出力:


   col1  col1_int
0   1.5         1
1   2.7         2
2   3.2         3
3   4.9         4
4   5.1         5

このメソッドの長所はシンプルさですが、柔軟性のない丸めの動作により、他の丸め戦略が必要な場合は適用性が制限されます。

柔軟な変換のためのpd.to_numeric()の活用

pd.to_numeric()は、より高度な制御と柔軟性を提供します。主に様々なデータ型を数値形式に変換するために設計されていますが、特に丸め関数と組み合わせることで、FloatからIntへの変換に非常に効果的です。

丸めを使った例:


import pandas as pd
import numpy as np

data = {'col1': [1.5, 2.7, 3.2, 4.9, 5.1, np.nan]}
df = pd.DataFrame(data)

df['col1_int'] = pd.to_numeric(df['col1'], errors='coerce').round().astype(int)
print(df)

出力:


   col1  col1_int
0   1.5         2
1   2.7         3
2   3.2         3
3   4.9         5
4   5.1         5
5   NaN        NaN

ここでは、errors='coerce'により、数値以外の値はNaNに変換され、エラーが防止されます。round()は、最終的なastype(int)変換の前に、最も近い整数に丸めます。

エラー処理と高度な丸め

より正確な丸め制御には、NumPyの関数を使用します。

  • np.floor():最も近い整数に切り下げます。
  • np.ceil():最も近い整数に切り上げます。

pd.to_numeric()errorsパラメータを使用して、潜在的なエラー(数値以外の値など)を処理することを忘れないでください。'coerce'を選択すると、問題のある値がNaNに置き換えられ、エラーが防止されます。あるいは、'raise'は例外を発生させ、'ignore'は数値以外の値をそのままにします。

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