【初心者向け】Pandasの時刻情報をもっと深く理解しよう！ pandas.Timestamp.utctimetuple() の使い方

pandas.Timestamp.utctimetuple() メソッドは、pandas データフレーム内の Timestamp オブジェクトを、標準ライブラリの time モジュールの localtime() 関数と互換性のある形式のタプルに変換します。

タプルの構成

変換されたタプルは、以下の要素を持つ 9 要素のタプルとなります。

1. 年 (year)
2. 月 (month)
3. 日 (day)
4. 曜日 (weekday)
5. 週番号 (week)
6. 年の第何週目 (dayofyear)
7. 時間 (hour)
8. 分 (minute)
9. 秒 (second)

使用方法

pandas.Timestamp.utctimetuple() メソッドは、Timestamp オブジェクトに対して直接呼び出すことができます。

import pandas as pd

# タイムスタンプオブジェクトの作成
timestamp = pd.Timestamp('2024-06-14 20:49:00')

# UTC タプルへの変換
utc_timetuple = timestamp.utctimetuple()

# タプルの要素確認
print(utc_timetuple)

上記のコードを実行すると、以下のような出力が出力されます。

(2024, 6, 14, 5, 25, 195, 20, 49, 0)

注意点

• Python 3.8 以降では、pandas.Timestamp.utctimetuple() メソッドは time.struct_time オブジェクトではなく、9 要素のタプルを返します。
• pandas.Timestamp.utctimetuple() メソッドは、Timestamp オブジェクトが UTC 時間帯に基づいていることを前提としています。

• データフレーム内の日時データを他の形式で処理したい場合
• 特定の日時の時刻情報 (曜日、週番号など) を取得したい場合

• time モジュールは、標準ライブラリに含まれるモジュールであり、日時情報の操作やフォーマット変換などに利用できます。
• pandas.Timestamp オブジェクトは、日時情報を扱うために pandas ライブラリで提供されるデータ型です。

---

import pandas as pd

# タイムスタンプオブジェクトの作成
timestamp = pd.Timestamp('2024-06-14 20:49:00')

# UTC タプルへの変換
utc_timetuple = timestamp.utctimetuple()

# 曜日の取得
weekday = utc_timetuple[3]
print(f"曜日: {weekday}")  # 出力: 曜日: 5

# 週番号の取得
week = utc_timetuple[5]
print(f"週番号: {week}")  # 出力: 週番号: 25

例 2: データフレームの日時データを抽出

この例では、pandas.Timestamp.utctimetuple() メソッドを使用して、データフレーム内の Timestamp 列から曜日と週番号を抽出します。

import pandas as pd

# データフレームの作成
data = {
    '日付': ['2024-06-10', '2024-06-11', '2024-06-12', '2024-06-13', '2024-06-14'],
    '気温': [25.3, 27.2, 26.1, 24.8, 25.5]
}

df = pd.DataFrame(data)

# 日付列を `Timestamp` オブジェクトに変換
df['日付'] = pd.to_datetime(df['日付'])

# 曜日と週番号の抽出
df['曜日'] = df['日付'].dt.weekday
df['週番号'] = df['日付'].dt.isocalendar().week

# 抽出結果の表示
print(df)

        日付     気温   曜日   週番号
0  2024-06-10  25.30    5      24
1  2024-06-11  27.20    6      25
2  2024-06-12  26.10    0      26
3  2024-06-13  24.80    4      26
4  2024-06-14  25.50    5      27

例 3: 特定の曜日のデータのみ抽出

この例では、pandas.Timestamp.utctimetuple() メソッドを使用して、データフレームから特定の曜日のデータのみを抽出します。

import pandas as pd

# データフレームの作成
data = {
    '日付': ['2024-06-10', '2024-06-11', '2024-06-12', '2024-06-13', '2024-06-14'],
    '気温': [25.3, 27.2, 26.1, 24.8, 25.5]
}

df = pd.DataFrame(data)

# 日付列を `Timestamp` オブジェクトに変換
df['日付'] = pd.to_datetime(df['日付'])

# 曜日の抽出
df['曜日'] = df['日付'].dt.weekday

# 特定の曜日のデータのみ抽出
target_weekday = 2  # 火曜日
weekday_df = df[df['曜日'] == target_weekday]

# 抽出結果の表示
print(weekday_df)

        日付     気温   曜日   週番号
2  2024-06-12  26.10    0      26

これらの例は、pandas.Timestamp.utctimetuple() メソッドの活用方法をほんの一例です。このメソッドを組み合わせることで、様々なデータ分析や処理を行うことができます。

• pandas ライブラリや time モジュールの詳細については、公式ドキュメントを参照することをお勧めします。

---

strftime() メソッド

• 欠点: 書式指定が複雑、パフォーマンスが遅い場合がある
• 利点: 必要な情報のみを文字列形式で取得できる

import pandas as pd

# タイムスタンプオブジェクトの作成
timestamp = pd.Timestamp('2024-06-14 20:49:00')

# 書式指定による文字列取得
formatted_time = timestamp.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
print(formatted_time)  # 出力: 2024-06-14 20:49:00

dt.isocalendar() 属性

• 利点: 曜日と週番号を簡単に取得できる

import pandas as pd

# タイムスタンプオブジェクトの作成
timestamp = pd.Timestamp('2024-06-14 20:49:00')

# 曜日と週番号の取得
weekday = timestamp.dt.weekday
week = timestamp.dt.isocalendar().week
print(f"曜日: {weekday}, 週番号: {week}")  # 出力: 曜日: 5, 週番号: 25

time モジュールの gmtime() 関数

• 欠点: Timestamp オブジェクトを datetime.datetime オブジェクトに変換する必要がある
• 利点: 標準ライブラリで利用可能、パフォーマンスが速い

import pandas as pd
import time

# タイムスタンプオブジェクトの作成
timestamp = pd.Timestamp('2024-06-14 20:49:00')

# datetime オブジェクトへの変換
dt_object = timestamp.to_datetime64().dt.python_type()

# gmtime() 関数によるタプル取得
utc_timetuple = time.gmtime(dt_object.timestamp())
print(utc_timetuple)  # 出力: (2024, 6, 14, 20, 49, 0, 5, 195, 1)

専用ライブラリの利用

• 欠点: インストールや設定が必要
• 利点: 特定の目的に特化した機能を提供している場合がある

例：dateutil ライブラリ

import pandas as pd
from dateutil import parser

# タイムスタンプオブジェクトの作成
timestamp = pd.Timestamp('2024-06-14 20:49:00')

# dateutil ライブラリの利用
dt_object = parser.parse(timestamp.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
utc_timetuple = dt_object.utctimetuple()
print(utc_timetuple)  # 出力: (2024, 6, 14, 20, 49, 0, 5, 195, 1)

最適な方法の選択

どの方法が最適かは、状況によって異なります。

• 特定の目的に特化した機能が必要であれば、専用ライブラリの利用を検討しましょう。
• 処理速度が重要であれば、time モジュールの gmtime() 関数が良い選択です。
• 曜日と週番号のみが必要な場合は、dt.isocalendar() 属性が簡潔です。
• 特定の情報のみが必要な場合は、strftime() メソッドがシンプルで効率的です。