Pandas Timedelta を利用したプログラミング: 詳細解説とサンプルコード

Timedelta の作成

Timedelta を作成するには、いくつかの方法があります。

文字列から: 文字列は、pd.to_timedelta() 関数を使用して Timedelta に変換できます。文字列形式は、'days', 'hours', 'minutes', 'seconds', 'milliseconds', 'microseconds', 'nanoseconds' などの単位を指定する必要があります。

timedelta1 = pd.to_timedelta('2 days')
timedelta2 = pd.to_timedelta('10 hours')
timedelta3 = pd.to_timedelta('50 minutes 30 seconds')

数値から: 数値は、pd.Timedelta() コンストラクタを使用して Timedelta に変換できます。数値は、指定された単位の値を表す必要があります。

timedelta4 = pd.Timedelta(days=2)
timedelta5 = pd.Timedelta(hours=10)
timedelta6 = pd.Timedelta(minutes=50, seconds=30)

既存の Timedelta オブジェクトから: 既存の Timedelta オブジェクトは、+, -, *, / などの演算子を使用して操作できます。

timedelta7 = timedelta1 + timedelta2
timedelta8 = timedelta3 - timedelta4
timedelta9 = timedelta5 * 2
timedelta10 = timedelta6 / 3

Timedelta 配列

Timedelta 配列は、pd.Series または pd.DataFrame の列として作成できます。

timestamps = pd.to_datetime(['2020-01-01', '2020-01-02', '2020-01-03'])
timedeltas = timestamps - timestamps[0]

Timedelta 配列には、様々な操作を実行できます。

属性へのアクセス: days, hours, minutes, seconds, microseconds, nanoseconds などの属性を使用して、Timedelta オブジェクトの各単位の値を取得できます。

print(timedelta1.days)  # 2
print(timedelta2.hours)  # 10
print(timedelta3.minutes)  # 50
print(timedelta4.seconds)  # 30

比較: ==, !=, <, >, <=, >= などの比較演算子を使用して、Timedelta オブジェクトを比較できます。

print(timedelta1 == timedelta2)  # False
print(timedelta3 < timedelta4)  # True

演算: +, -, *, / などの演算子を使用して、Timedelta オブジェクトを操作できます。

timedelta11 = timedelta1 + timedelta2
timedelta12 = timedelta3 - timedelta4
timedelta13 = timedelta5 * 3
timedelta14 = timedelta6 / 2

集計: sum(), mean(), min(), max() などの集計関数を使用して、Timedelta 配列を集計できます。

print(timedeltas.sum())  # Timedelta('8 days')
print(timedeltas.mean())  # Timedelta('2 days')

Pandas Timedelta は、時間間隔に関連する様々なタスクを実行するために使用できます。

パフォーマンスの測定: コードの実行時間やアルゴリズムの効率を測定できます。
データのタイムスタンプ処理: データフレームの列にタイムスタンプを追加したり、タイムスタンプに基づいてデータをソートしたり、フィルタリングしたりできます。
時間経過の分析: 特定の期間におけるデータの変化を分析したり、イベント間の時間差を計算したりできます。

例 1: 文字列から Timedelta を作成

import pandas as pd

# 文字列から Timedelta を作成
timedelta1 = pd.to_timedelta('2 days')
timedelta2 = pd.to_timedelta('10 hours')
timedelta3 = pd.to_timedelta('50 minutes 30 seconds')

print(timedelta1)  # 2 days
print(timedelta2)  # 10H
print(timedelta3)  # 50T30S

例 2: 数値から Timedelta を作成

# 数値から Timedelta を作成
timedelta4 = pd.Timedelta(days=2)
timedelta5 = pd.Timedelta(hours=10)
timedelta6 = pd.Timedelta(minutes=50, seconds=30)

print(timedelta4)  # 2 days
print(timedelta5)  # 10H
print(timedelta6)  # 50T30S

例 3: 既存の Timedelta オブジェクトを操作する

# 既存の Timedelta オブジェクトを操作
timedelta7 = timedelta1 + timedelta2
timedelta8 = timedelta3 - timedelta4
timedelta9 = timedelta5 * 2
timedelta10 = timedelta6 / 3

print(timedelta7)  # 12 days, 10H
print(timedelta8)  # 1T20S
print(timedelta9)  # 20H
print(timedelta10)  # 16T40S

例 4: Timedelta 配列を作成する

import pandas as pd

# タイムスタンプのリストを作成
timestamps = pd.to_datetime(['2020-01-01', '2020-01-02', '2020-01-03'])

# Timedelta 配列を作成
timedeltas = timestamps - timestamps[0]

print(timedeltas)  # 0 days 00:00:00   1 days 00:00:00   2 days 00:00:00

例 5: Timedelta 配列にアクセスする

# Timedelta 配列にアクセス
print(timedeltas.days)  # [0, 1, 2]
print(timedeltas.hours)  # [0, 0, 0]
print(timedeltas.seconds)  # [0, 0, 0]

例 6: Timedelta 配列を比較する

# Timedelta 配列を比較
timedelta1 = pd.to_timedelta('1 day')
timedelta2 = pd.to_timedelta('2 days')
timedelta3 = pd.to_timedelta('1 day')

timedeltas = pd.Series([timedelta1, timedelta2, timedelta3])

print(timedeltas == timedelta1)  # [ True  False  True]

例 7: Timedelta 配列を操作する

# Timedelta 配列を操作
timedeltas1 = timedeltas * 2
timedeltas2 = timedeltas / 3

print(timedeltas1)  # 2 days 00:00:00   4 days 00:00:00   2 days 00:00:00
print(timedeltas2)  # 0 days 12:00:00   0 days 08:00:00   0 days 08:00:00

# Timedelta 配列を集計
print(timedeltas.sum())  # 4 days
print(timedeltas.mean())  # 1 day 00:00:00

文字列から作成

import pandas as pd

# 文字列から Timedelta を作成
timedelta1 = pd.to_timedelta('2 days')
timedelta2 = pd.to_timedelta('10 hours')
timedelta3 = pd.to_timedelta('50 minutes 30 seconds')

print(timedelta1)  # 2 days
print(timedelta2)  # 10H
print(timedelta3)  # 50T30S

数値から作成

# 数値から Timedelta を作成
timedelta4 = pd.Timedelta(days=2)
timedelta5 = pd.Timedelta(hours=10)
timedelta6 = pd.Timedelta(minutes=50, seconds=30)

print(timedelta4)  # 2 days
print(timedelta5)  # 10H
print(timedelta6)  # 50T30S

既存の Timedelta オブジェクトから作成

# 既存の Timedelta オブジェクトから Timedelta を作成
timedelta7 = timedelta1 + timedelta2
timedelta8 = timedelta3 - timedelta4
timedelta9 = timedelta5 * 2
timedelta10 = timedelta6 / 3

print(timedelta7)  # 12 days, 10H
print(timedelta8)  # 1T20S
print(timedelta9)  # 20H
print(timedelta10)  # 16T40S

pd.Series または pd.DataFrame から作成

import pandas as pd

# タイムスタンプのリストを作成
timestamps = pd.to_datetime(['2020-01-01', '2020-01-02', '2020-01-03'])

# Timedelta 配列を作成
timedeltas = timestamps - timestamps[0]

print(timedeltas)  # 0 days 00:00:00   1 days 00:00:00   2 days 00:00:00

pd.DateOffset を使用して作成

import pandas as pd

# pd.DateOffset を使用して Timedelta を作成
timedelta1 = pd.DateOffset(days=2)
timedelta2 = pd.DateOffset(hours=10)
timedelta3 = pd.DateOffset(minutes=50, seconds=30)

print(timedelta1)  # DateOffset(days=2)
print(timedelta2)  # DateOffset(hours=10)
print(timedelta3)  # DateOffset(minutes=50, seconds=30)

np.timedelta64 を使用して作成

import numpy as np
import pandas as pd

# np.timedelta64 を使用して Timedelta を作成
timedelta1 = np.timedelta64(2, 'D')
timedelta2 = np.timedelta64(10, 'H')
timedelta3 = np.timedelta64(50, 'm') + np.timedelta64(30, 's')

timedelta1 = pd.to_timedelta(timedelta1)
timedelta2 = pd.to_timedelta(timedelta2)
timedelta3 = pd.to_timedelta(timedelta3)

print(timedelta1)  # 2 days
print(timedelta2)  # 10H
print(timedelta3)  # 50T30S

これらの方法は、それぞれ異なる状況で役立ちます。

np.timedelta64 を使用して作成する場合は、NumPy の Timedelta64 型を使用して Timedelta を作成できます。
pd.DateOffset を使用して作成する場合は、より柔軟な方法で Timedelta を作成できます。
pd.Series または pd.DataFrame から作成する場合は、データフレームの列に基づいて Timedelta 配列を作成できます。
既存の Timedelta オブジェクト から作成する場合は、既存の Timedelta オブジェクトに基づいて新しい Timedelta オブジェクトを作成できます。
数値から作成する場合は、より具体的な値を指定できます。
文字列 から作成する場合は、人間が読める形式で Timedelta を指定できます。

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