この記事は ACCESS Advent Calendar 2018 の5日目の記事です。

はじめに

Jupyter NotebookでpandasのDataFrameを表示する際に、CSSでスタイルを設定して色付けすることができます。

本記事では、公式ドキュメントにない例として、MultiIndex構造のDataFrameに特定の条件で色を付けて表示する方法を紹介します。

データの準備

これから色付けしていくベースとなるMultiIndex構造のDataFrameは、pandasのテスト用データセットtips.csvをクロス集計した表を使います。

import pandas as pd

tips = pd.read_csv('https://raw.github.com/pandas-dev/pandas/master/pandas/tests/data/tips.csv')
cross = pd.crosstab([tips.sex, tips.smoker], [tips.day, tips.time])
cross

以降では、このクロス集計表を元に特定の条件で色付けする例を紹介します。

特定の行全体

def highlight(df):
  # 返り値は、スタイルで埋めたDataFrameです。引数のDataFrameと構造は同じなので`df`をコピーします。
  styles = df.copy()

  # DataFrame全体をスタイル無しで初期化します。
  styles.loc[:,:] = ''

  # `loc[(行の1層目, 行の2層目), (列の1層目, 列の2層目)]`の形式で、スタイルを設定する位置を選択します。
  styles.loc[('Male', 'No'), :] = 'background-color: lightgreen'

  return styles

# `apply`の第一引数の関数`highlight`でスタイルを設定します。
# `axis=None`にすることで、適用元のDataFrame全体が引数として渡されます。
cross.style.apply(highlight, axis=None)

特定の列全体

def highlight(df):
  styles = df.copy()
  styles.loc[:,:] = ''
  styles.loc[:, ('Sat', 'Dinner')] = 'background-color: lightskyblue'
  return styles

cross.style.apply(highlight, axis=None)

特定の要素（行と列を指定）

def highlight(df):
  styles = df.copy()
  styles.loc[:,:] = ''
  styles.loc[('Male', 'No'), ('Sat', 'Dinner')] = 'background-color: orange'
  return styles

cross.style.apply(highlight, axis=None)

各行の中の最大値

def highlight(s):
    # `is_max`は、最大の要素が`True`のSeriesです。
    # 例えば1行目は`[False, False, False, False, False, True]`になります。
    is_max = s >= s.max()
    styles = is_max.map(lambda x: 'background-color: mediumslateblue; color: white' if x else '')
    return styles

# `axis=columns`にすることで、列方向に各行に`highlight`を適用します。
# 各行はSeries型です。
cross.style.apply(highlight, axis='columns')

各列の中の最大値

# `axis=index`にすることで、行方向に各列に`highlight`を適用します。
# 各列はSeries型です。
cross.style.apply(highlight, axis='index')

行同士で比較

行('Female', 'No')と行('Female', 'Yes')を比較して、大きい方を色付けする例です。

def highlight(s):
    colors = [None] * len(s)

    if s[('Female', 'No')] > s[('Female', 'Yes')]:
        # s.index.get_locで行番号を取得してスタイルを設定します。
        loc = s.index.get_loc(('Female', 'No'))
        colors[loc] = 'yellow'
    elif s[('Female', 'No')] < s[('Female', 'Yes')]:
        loc = s.index.get_loc(('Female', 'Yes'))
        colors[loc] = 'tomato'

    return ['' if c is None else 'background-color: {}'.format(c) for c in colors]

cross.style.apply(highlight, axis='index')

明日は @shotasakamoto さんです。お楽しみに！