pandas MultiIndex.to_frame() 多层索引转为 DataFrame

pandas.MultiIndex.to_frame() 方法用于将 MultiIndex 转换为一个 DataFrame。多层索引的每一层将成为 DataFrame 的一列。这个方法常用于需要将 MultiIndex 数据还原为标准的 DataFrame 结构的场景，方便后续处理或分析。

语法

签名

MultiIndex.to_frame(index=True,
                    name=<no_default>,
                    allow_duplicates=False
                   )

参数说明

• index：
  可选参数。指定是否保留原 MultiIndex 作为返回 DataFrame 的索引。

  • 类型：bool, default True
  • 含义：如果为 True，则 MultiIndex 的值会作为 DataFrame 的索引；如果为 False，原 MultiIndex 将被重置为普通列，DataFrame 的索引会变为默认整数索引。

• name：
  可选参数。为返回的 DataFrame 中包含的索引列指定名称。

  • 类型：list-like, optional
  • 含义：为 MultiIndex 各层的列指定名称。如果未指定，则使用 MultiIndex 中的层次名称。

• allow_duplicates：
  可选参数。指定是否允许重复的列名。

  • 类型：bool, default False
  • 含义：如果设置为 True，允许 MultiIndex 层的名称与 DataFrame 中现有的列名重复；如果为 False，出现重复列名时会抛出错误。

返回值

• 返回值：
  返回一个 DataFrame，其中包含原 MultiIndex 各层作为列的值。

使用场景

MultiIndex.to_frame() 方法适用于将 MultiIndex 转换为 DataFrame 时使用，尤其是在需要将多层次的索引展开为独立列进行数据处理时非常有用。

示例

示例 1：将 MultiIndex 转换为 DataFrame

import pandas as pd

# 创建一个 MultiIndex
multi_index = pd.MultiIndex.from_tuples(
    [('a', 1), ('a', 2), ('b', 1), ('b', 2)], 
    names=['letter', 'number']
)

# 将 MultiIndex 转换为 DataFrame
df_from_multiindex = multi_index.to_frame()

# 输出转换后的 DataFrame
f"DataFrame from MultiIndex:\n{df_from_multiindex}\n"

输出:

DataFrame from MultiIndex:
  letter  number
letter        
a       1
a       2
b       1
b       2

示例 2：保留索引或重置为普通列

# 将 MultiIndex 转换为 DataFrame，不保留原索引
df_reset_index = multi_index.to_frame(index=False)

# 输出转换后的 DataFrame（索引被重置）
f"DataFrame with reset index:\n{df_reset_index}\n"

输出:

DataFrame with reset index:
  letter  number
0      a       1
1      a       2
2      b       1
3      b       2

示例 3：指定列名

# 将 MultiIndex 转换为 DataFrame，并指定列名
df_named_columns = multi_index.to_frame(name=['col1', 'col2'])

# 输出转换后的 DataFrame
f"DataFrame with named columns:\n{df_named_columns}\n"

输出：

DataFrame with named columns:
   col1  col2
0     a     1
1     a     2
2     b     1
3     b     2

总结

MultiIndex.to_frame() 方法为将 MultiIndex 转换为 DataFrame 提供了简便的途径，尤其适用于需要将分层索引转换为标准表格数据进行进一步分析和处理的情况。

参考

• https://pandas.pydata.org/docs/reference/api/pandas.MultiIndex.to_frame.html

更新时间：Oct. 24, 2024, 8:15 a.m. 标签：pandas python 多层索引