Pandasへ新しい列を追加する新規列の追加方法[Python] ｜自作で機械学習モデル・AIの使い方を学ぶ

はじめに

Pandasは、データ操作や分析を行うための強力なライブラリです。データフレームと呼ばれるテーブル形式のデータを操作する際に、新しい列を追加することは非常に一般的な操作です。この記事では、PythonのPandasライブラリを使用して、新規列をデータフレームに追加する方法について詳しく説明します。

新規列を追加する方法

Pandasで新しい列を追加するには、以下の手順を実行します:

データフレームに新しい列の名前を指定します。
新しい列に代入する値を計算または指定します。
新しい列をデータフレームに追加します。

以下に、具体的なコード例を示します。

import pandas as pd
# データフレームの作成
df = pd.DataFrame({'A': [1, 2, 3, 4, 5],
                   'B': [10, 20, 30, 40, 50]})
# 新しい列の追加
df['C'] = [100, 200, 300, 400, 500]
# 結果の表示
print(df)

上記のコードでは、データフレームに新しい列’C’を追加し、値として[100, 200, 300, 400, 500]を代入しています。最終的な結果は次のようになります:

   A   B    C
0  1  10  100
1  2  20  200
2  3  30  300
3  4  40  400
4  5  50  500

新しい列が正常に追加され、データフレームに表示されていることがわかります。

列を追加する際の注意点

新しい列を追加する際には、以下の注意点に留意する必要があります:

追加する列の名前は、既存の列と重複しないようにする必要があります。重複した場合、既存の列が上書きされてしまいます。
追加する列の要素数（長さ）は、既存のデータフレームの要素数と一致している必要があります。要素数が一致しない場合、エラーが発生します。
新しい列に代入する値は、PythonのリストやNumPy配列など、Pandasがサポートしているデータ構造である必要があります。

特定の条件に基づいて新規列を追加する方法

Pandasを使用すると、特定の条件に基づいて新しい列を追加することもできます。条件に合致する行に対してのみ新しい列を追加する場合は、以下の手順を実行します:

条件を定義します。
条件を満たす行に対して新しい列を計算または指定します。
新しい列をデータフレームに追加します。

以下に、具体的なコード例を示します。

# 条件に基づいて新しい列を追加する
df['D'] = df['A'] + df['B']

上記のコードでは、列’A’と列’B’の値を足して、新しい列’D’を計算しています。この計算は、データフレームの各行に対して行われます。結果のデータフレームは次のようになります:

   A   B    C   D
0  1  10  100  11
1  2  20  200  22
2  3  30  300  33
3  4  40  400  44
4  5  50  500  55

条件に基づいて新しい列を追加することで、データフレームの特定の要素に基づいた計算や処理を行うことができます。

既存の列から新規列を生成する方法

既存の列を使用して新しい列を生成する場合、以下の手順を実行します:

既存の列から新しい列を計算または変換します。
新しい列をデータフレームに追加します。

以下に、具体的なコード例を示します。

# 既存の列から新しい列を生成する
df['E'] = df['C'] * 2

上記のコードでは、既存の列’C’の値を2倍にして、新しい列’E’を生成しています。結果のデータフレームは次のようになります:

   A   B    C   D     E
0  1  10  100  11   200
1  2  20  200  22   400
2  3  30  300  33   600
3  4  40  400  44   800
4  5  50  500  55  1000

既存の列を基に新しい列を生成することで、データの変換や計算を行うことができます。

複数の新規列を一度に追加する方法

複数の新しい列を一度に追加する場合、以下の手順を実行します:

新しい列を含むデータフレームを作成します。
データフレームを元のデータフレームに結合します。

以下に、具体的なコード例を示します。

# 新しい列を含むデータフレームを作成
new_cols = pd.DataFrame({'F': [1, 2, 3, 4, 5],
                         'G': ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']})
# データフレームの結合
df = pd.concat([df, new_cols], axis=1)

上記のコードでは、新しい列’F’と’G’を持つデータフレームを作成し、元のデータフレームと結合しています。結果のデータフレームは次のようになります:

   A   B    C   D     E  F  G
0  1  10  100  11   200  1  a
1  2  20  200  22   400  2  b
2  3  30  300  33   600  3  c
3  4  40  400  44   800  4  d
4  5  50  500  55  1000  5  e

複数の新しい列を一度に追加することで、一括でデータフレームに新しい情報を追加することができます。