Pythonのpandasライブラリにおけるlocの利用方法について現役エンジニアが解説【初心者向け】
初心者向けにPythonのpandasライブラリにおけるlocの利用方法について現役エンジニアが解説しています。pandasとは、データ解析や機械学習を行うためのライブラリです。locとはDataFrame型のデータの要素を参照するための方法です。CSVデータを使ったlocの書き方や使い方を解説します。
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監修してくれたメンター
清水 源一郎
テックアカデミーでは、Pythonコース、AIコース、データサイエンスコースを担当。
Pythonのpandasライブラリにおけるlocの利用方法について、テックアカデミーのメンター（現役エンジニア）が実際のコードを使用して初心者向けに解説します。
目次
そもそもPythonについてよく分からないという方は、Pythonとは何なのか解説した記事を読むとさらに理解が深まります。
今回は、Pythonに関する内容だね！
どういう内容でしょうか？
Pythonのpandasライブラリにおけるlocの利用方法について詳しく説明していくね！
お願いします！
この記事では、Pythonにおけるデータ解析のためのライブラリであるpandasのlocの使い方について解説します。
pandasとは
まずは、pandasについて簡単に説明しておきます。
pandasというのは、Pythonにおいて表形式のデータ解析を効率的に行うためのライブラリです。
CSVなどのデータの読み込みや集計、データの加工、グラフ化、処理結果の保存などの処理ができます。
また、機械学習においてもデータの前処理などで頻繁に使われています。
データ解析、機械学習では必須のライブラリで、非常に便利で簡単に使うことができるため重宝されています。
詳しい解説はデータ分析のライブラリ！Pandasとはなどを参考にしてください。
locとは
pandasでは表形式のデータを扱う際に、DataFrameというデータ型を用います。
このDataFrame型は、下の画像のような行(インデックス)と列から成る二次元のデータです。
locとは、行と列のラベルを指定して、各データである要素を参照するための方法の1つです。
locでは、行と列のラベル名を指定して、1つの要素を参照するだけでなく、範囲を指定して複数の要素を参照できます。
具体的には、下記のように記述することで、指定した行、列についての要素が返ってきます。
DataFrameオブジェクト.loc['行ラベル名', '列ラベル名']
複数の行、列を指定したい場合には、下のように行ラベル名のリスト、列ラベル名のリストを用います。
DataFrame型オブジェクト.loc[['行ラベル名1', '行ラベル名2', ...], ['列ラベル名1', '列ラベル名2', ...]]
また、ラベルの指定の部分では、下記のようにスライス表記で範囲を指定することも可能です。
DataFrame型オブジェクト.loc['行ラベル名1' : '行ラベル名2', '列ラベル名1':'列ラベル名2']
locを利用してCSVデータの値を取得してみよう
それでは、実際にlocを使ってデータの値を取得してみましょう。
なお、出力結果はJupyter Notebookでの結果を載せています。
今回は、機械学習の練習の際によく使われるデータであり、scikit-learnに含まれているアヤメに関するデータを例として使います。
まずはデータをダウンロードして、pandasで扱うDataFrame型に変換し、内容を確認してみましょう。
# ライブラリのインポート
import pandas as pd
from sklearn import datasets
# 使うデータをダウンロード
iris = datasets.load_iris()
# データをDataFrameに変換
df = pd.DataFrame(iris.data, columns= iris.feature_names)
# DataFrameの先頭の5行を表示
df.head(5)
読み込んだデータをDataFrame型に変換し、headメソッドで先頭5行を表示しています。
下の画像のような出力結果になり、sepal length, sepal width, petal length, petal widthの4列から構成されるデータであることがわかります。
出力
それではlocを使って、このデータから一部の要素を抽出して取得してみましょう。
# locを用いて行が1、列が'sepal width (cm)'の要素を取得
df.loc[1, 'sepal width (cm)']出力
3.0
# locを用いて行が1,3,5、列が'sepal width (cm)', 'petal width (cm)'の要素を取得
df.loc[[1,3,5], ['sepal width (cm)', 'petal width (cm)']]出力
# locを用いて行が1から5まで、列が'sepal width (cm)'から'petal width (cm)'までの要素を取得
df.loc[1:5, 'sepal width (cm)':'petal width (cm)']出力
それぞれの場合で指定した範囲の値が表示されていますね。
このように、locを使って行と列を指定することで、任意の範囲の値を取得できます。
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まとめ
この記事ではpandasを用いて、DataFrameの要素を指定して参照するlocの使い方について解説しました。
pandasの基本的な使い方でもあるので覚えておくと良いでしょう。
内容が分かりやすくて良かったです！
ゆかりちゃんも分からないことがあったら質問してね！
分かりました。ありがとうございます！
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これで解説は終了です、お疲れさまでした。
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