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[Pandas] DataFrameをJSONとして保存、JSONをDataFrameとして読み込み

三体問題内の解の計算は事前に済ませ、保存しておくことが多いので、保存方法について現時点でベストな手法を記録。
具体的な流れとしては、Python上でデータ作成(周期、state, system nameなど)→ pandas.DataFrameを作成 → DataFrameをJSONとして保存、のちにJSONをDataFrameとして読み込みする。

DataFrameをJSONとして書き出し

まず、DataFrameを用意
image.png
これをJSONとして保存するには

path = "/data_storage/my_data.json"
dataframe.to_json(path, orient="index", indent="4", double_precision=15)

まず pathで保存先とファイル名、拡張子(もちろん.json)を入力。オプションについては、orient="index"でSeries毎に保存しており、indend="4"でSeries毎にJSONファイル内で改行してくれる。結果はこんな感じ

{
    "0":{
        "mu":0.012150585609624,
        "system":"Earth_Moon",
        "family":"L2_Butterfly_Northern",
        "Period":11.555291205753774,
        "Jacobi":2.745412360915097,
        "Stability":1.000000000003475,
        "state_x":0.940999792653558,
        "state_y":-1.02198464448071e-21,
        "state_z":0.509474299789634,
        "state_vx":0.000000000000002,
        "state_vy":-0.12496802037539,
        "state_vz":0.000000000000028
    },
    "1":{
        "mu":0.012150585609624,
        "system":"Earth_Moon",
        "family":"L2_Butterfly_Northern",
        "Period":11.545291205753774,
        "Jacobi":2.747618763012661,
        "Stability":1.000000000003555,
        "state_x":0.942459953010378,
        "state_y":-5.01931178153858e-20,
        "state_z":0.507105298571933,
        "state_vx":0.000000000000002,
        "state_vy":-0.126877713881638,
        "state_vz":0.000000000000035
    },

JSONをDataFrameとして読み込み

作成したJSONを読み取るときの注意点としては、pd.read_json()のオプションに保存した時と同じorientのオプションを使うこと。

import pandas as pd
path = "/data_storage/my_data.json"
df_loaded = pd.read_json(path, orient="index")

このorientが正しくないと、columnsとrowsが入れ替わって読み込んでしまう:
image.png

Yuricst
おもに宇宙軌道
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