データの結合#

本節では Series および DataFrame を結合する方法について学びます。

データを結合する方法は次の2つに分類されます。

データを横に結合する場合、次のいずれかをキーとして結合します。

Seriesの結合#

import pandas as pd

s1 = pd.Series([1, 2, 3], index=list("abc"))
s2 = pd.Series([10, 20, 30], index=list("acd"))

Seriesを縦に結合する場合は concat 関数を実行します。 concat 関数には結合対象となるオブジェクトが格納されたリストを渡します。

pd.concat([s1, s2])

a     1
b     2
c     3
a    10
c    20
d    30
dtype: int64

引数 ignore_index に True を渡すと、インデックスを振り直します。

pd.concat([s1, s2], ignore_index=True)

   1
   2
   3
  10
  20
  30
dtype: int64

DataFrame のコンストラクタから生成する場合は、複数の Series をリストなどに格納して渡します。

pd.DataFrame([s1, s2])

	a	b	c	d
0	1.0	2.0	3.0	NaN
1	10.0	NaN	20.0	30.0

pd.DataFrame([s1, s2]).T

df1 = pd.DataFrame(
    [[1, 10, 100], [2, 20, 200], [3, 30, 300]], index=list("abc"), columns=list("ABC")
)

df1

DafaFrame に Series を縦に結合するには concat 関数を実行します。

pd.concat([df1, s1])

DafaFrame に Series を横に結合するには concat 関数の引数 axis に 1 を渡して実行します。

pd.concat([df1, s1], axis=1)

DataFrame の列に代入する方法もあります。この場合は元の DataFrame を破壊的に書き換えます。

df1_copy = df1.copy()
df1_copy["S1"] = s1
df1_copy

df1_copy["S2"] = s2
df1_copy

df2 = pd.DataFrame(
    [[4, 10, 100], [2, 20, 200], [3, 30, 400]], index=list("acd"), columns=list("ACD")
)

df1

df2

DataFrame どうしを縦に結合する場合は concat 関数を実行します。

pd.concat([df1, df2])

引数 ignore_index に True を渡すと、インデックスを振り直します。

pd.concat([df1, df2], ignore_index=True)

concat 関数を実行して DafaFrame を横に結合する場合は、引数 axis に 1 を渡します。

この場合、 インデックスがキー になります。

pd.concat([df1, df2], axis=1)

特定の列をキー として、 DataFrame を横に結合する場合には merge メソッドを実行します。引数 on にキーとなる列名を指定します。

pd.merge(df1, df2, on="A")

	A	B	C_x	C_y	D
0	2	20	200	20	200
1	3	30	300	30	400

キーとなる列名が異なる場合には、引数 left_on および引数 right_on にそれぞれ列名を指定します。

pd.merge(df1, df2, left_on="C", right_on="D")

	A_x	B	C_x	A_y	C_y	D
0	1	10	100	4	10	100
1	2	20	200	2	20	200

merge メソッドの結合方法はデフォルトで内部結合(inner)です。結合方法は引数 how で指定します。

pd.merge(df1, df2, on="A", how="left")

pd.merge(df1, df2, on="A", how="right")

pd.merge(df1, df2, on="A", how="outer")