【初心者必見】Pandasでデータ変換！mapメソッドの使い方完全解説

初心者のつまづきポイントをわかりやすく解説しています。データ処理の世界では、生のデータを理解しやすく、分析しやすい形に変換することがよく求められます。

特に、Pandasライブラリを使用するPythonプログラミングでは、このような変換作業が非常に重要です。Pandasの強力な機能の一つに、mapメソッドがあります。このメソッドは、Seriesオブジェクトの各要素に特定の関数を適用し、データを効率的に変換するのに役立ちます。

今回は、実際のデータセットにmapメソッドを使って、どのように値を変換するかを学びます。まずは、基本的な使い方を見ていきましょう。そして、実践的な例題を解いてみることで、このメソッドの使い方をより深く理解できると思いますのでぜひチャレンジしてみてください。

PandasのSeries値を変更する方法 – Mapメソッドの活用

　まずPandasのSeriesオブジェクトで値を変更する方法を学んで行きましょう。今回はmapメソッドを使用して、値を効果的に変更する２つの方法について説明します。一つは関数を使う方法、もう一つは辞書を使う方法です。具体的な例として、フルーツの名前が入ったリストを扱います。

まず、基本的なSeriesオブジェクトを作成しましょう。ここでは、リスト["apple", "banana", "grep"]からSeriesを作成します。

import pandas as pd

# Seriesオブジェクトの作成
li = pd.Series(["apple", "banana", "grep"])
print(li)

出力:

0     apple
1    banana
2      grep
dtype: object

1. 関数を使用する方法

mapメソッドの引数に、元の値を受け取って変換後の値を返す関数を渡します。この関数を通じて、特定の値を新しい値に変更することができます。以下の例では、「grep」という文字列を「ぶどう」に変更しています。

# 変換関数の定義
def map_func(x):
    if x == 'grep':
        x = 'ぶどう'
    return x

# mapメソッドを使って値を変更
print(li.map(map_func))

出力:

0    apple
1   banana
2     ぶどう
dtype: object

2. 辞書を使用する方法

辞書を使って、元の値（Key）と変換後の値（Value）のペアを作成します。この辞書をmapメソッドに渡すことで、Keyに対応する値をValueに変換することができます。ただし、辞書に含まれないKeyの値はNaN（Not a Number）として扱われます。以下の例では、「grep」を「ぶどう」に変換しています。

# 変換用の辞書
map_dict = {
    'grep': 'ぶどう'
}

# mapメソッドを使って値を変更
print(li.map(map_dict))

出力:

0       NaN
1       NaN
2      ぶどう
dtype: object

この例では、’apple’と’banana’は辞書に含まれていないため、NaNとして表示されています。このように、mapメソッドはデータの変換や整形に非常に便利です。ただし、辞書にない値には注意が必要です。

例題：Pandasのmapメソッドを使ったデータ変換

以下のPandasのSeriesオブジェクトがあります。

import pandas as pd

# Seriesオブジェクトの作成
animals = pd.Series(["dog", "cat", "bird", "dog", "cat"])
print(animals)

出力:

0     dog
1     cat
2    bird
3     dog
4     cat
dtype: object

課題：

1. 関数を使用して変換：このSeriesオブジェクトの値を日本語に変換してください。例えば、「dog」は「犬」、「cat」は「猫」、「bird」は「鳥」としてください。変換関数を定義してmapメソッドを使ってください。
2. 辞書を使用して変換：同じSeriesオブジェクトに対して、今度は辞書を使用して同じ変換を行ってください。変換用の辞書を作成し、それをmapメソッドに渡して変換してください。

ヒント：

• 関数を使用する場合、defを使って変換関数を作ります。例えば、次のように書くことができます：

  def translate(x):
      if x == 'dog':
          return '犬'
      elif x == 'cat':
          return '猫'
      elif x == 'bird':
          return '鳥'

• 辞書を使用する場合、変換前後の値のペアを辞書として定義します。例えば、次のように書くことができます：

  translation_dict = {
      'dog': '犬',
      'cat': '猫',
      'bird': '鳥'
  }

この例題を通じて、mapメソッドの使い方をより深く理解し、データ変換の技術を磨いてください。