Python Pandas – 判断 DateTimeIndex 中的日期是否为月初

在 Pandas 库中，我们经常需要处理时间序列数据。而 DateTimeIndex 是一种常见的 Pandas 数据类型，可以表示时间序列。在数据处理中，很多时候需要对时间序列进行细致的筛选或处理。

比如，我们现在需要找到某一时间序列中所有日期为月初的数据，该怎么办呢？这篇文章将会介绍如何使用 Pandas 的 DateTimeIndex 对象中的 day 属性来判断是否为月初。

步骤

1. 载入 Pandas 库

在开始之前，需要先导入 Pandas 库，如果你的电脑上还没有安装 Pandas 库，可以使用以下命令进行安装：

pip install pandas

载入 Pandas 库：

import pandas as pd

2. 创建一个 DateTimeIndex 对象

在本文中，我们将使用一个示例时间序列数据进行操作：

import numpy as np
np.random.seed(0)
date_rng = pd.date_range(start='1/1/2020', end='5/03/2022', freq='D')
value = np.random.randint(0,100,size=(len(date_rng)))
df = pd.DataFrame(index=date_rng, columns=['value'], data=value)
df.head(10)

输出结果：

            value
2020-01-01     44
2020-01-02     47
2020-01-03     64
2020-01-04     67
2020-01-05     67
2020-01-06      9
2020-01-07     83
2020-01-08     21
2020-01-09     36
2020-01-10     87

该时间序列从 2020 年 1 月 1 日到 2022 年 5 月 3 日，按照天为频率进行采样。

3. 判断日期是否为月初

接下来，我们可以使用 DateTimeIndex 对象中的 day 属性来判断日期是否为月初。在 Pandas 中，DateTimeIndex 需要通过 pandas.Timestamp 或其他时间类型创建，才能调用 day 属性。我们可以使用 DatetimeIndex 中的 is_month_start 函数来判断是否为月初：

df['is_month_start'] = df.index.is_month_start
df.head(10)

输出结果：

            value  is_month_start
2020-01-01     44            True
2020-01-02     47           False
2020-01-03     64           False
2020-01-04     67           False
2020-01-05     67           False
2020-01-06      9           False
2020-01-07     83           False
2020-01-08     21           False
2020-01-09     36           False
2020-01-10     87           False

我们可以看到，在日期为 1 号的那一行，is_month_start 属性的值为 True，其他行是 False。这样就可以很方便地完成对日期为月初的数据的筛选。

4. 筛选日期为月初的数据

使用 Pandas 的 loc 函数，我们可以很方便地筛选出日期为月初的数据：

df_month_start = df.loc[ df['is_month_start'] == True ]
df_month_start.head(10)

输出结果：

            value  is_month_start
2020-01-01     44            True
2020-02-01      0            True
2020-03-01     79            True
2020-04-01     68            True
2020-05-01     39            True
2020-06-01     87            True
2020-07-01     46            True
2020-08-01     88            True
2020-09-01     81            True
2020-10-01     37            True

可以看到，我们成功地筛选出了日期为月初的数据，它们的 is_month_start 属性都为 True。