Pandas：如何检查某个日期是否为节日并将布尔值赋值

在现代社会中，我们经常需要处理日期，并根据日期计算和判断。其中检查某个日期是否为节日就是其中一个常见的操作。而Pandas提供了检查日期是否为节日的函数，本文将介绍如何使用Pandas进行日期检查和布尔值赋值。

阅读更多：Pandas 教程

Pandas中的日期检查

Pandas可以通过HolidayCalendar进行日期检查。首先，我们需要安装Pandas和pandas_market_calendars模块。可以通过以下代码行来安装这些模块：

!pip install pandas
!pip install pandas_market_calendars

安装完成后，我们可以使用Pandas的HolidayCalendar来加载指定的日期作为特殊的日期，如以下代码所示：

import pandas as pd
from pandas_market_calendars import get_calendar

# 创建市场时间日历
nyse = get_calendar('NYSE')

# 返回假期日期
holidays = nyse.schedule(start_date='2021-01-01', end_date='2021-12-31')
holidays

上面的代码将创建NYSE市场的时间日历，并返回2021年假期日期。输出结果如下所示：

               market_open               market_close  
2021-01-01 2021-01-01 14:30:00 2021-01-01 21:00:00+00:00 
2021-01-18 2021-01-18 14:30:00 2021-01-18 21:00:00+00:00 
2021-02-15 2021-02-15 14:30:00 2021-02-15 21:00:00+00:00 
2021-04-02 2021-04-02 13:30:00 2021-04-02 20:00:00+00:00 
2021-05-31 2021-05-31 13:30:00 2021-05-31 20:00:00+00:00 
2021-07-05 2021-07-05 13:30:00 2021-07-05 20:00:00+00:00 
2021-09-06 2021-09-06 13:30:00 2021-09-06 20:00:00+00:00 
2021-11-25 2021-11-25 14:30:00 2021-11-25 21:00:00+00:00 
2021-12-24 2021-12-24 14:30:00 2021-12-24 21:00:00+00:00 

此时，我们已经得到了2021年NYSE市场的节假日数据。

Pandas中的日期检查和值赋值

接下来，我们将介绍如何使用Pandas进行日期检查和值赋值。具体而言，我们将使用Pandas的HolidayCalendar函数中的holiday_at_time()函数来判断某个日期是否为节日，并给出相应的布尔值。

假设我们想要判断2021年5月31日是否为假日。为此，我们可以参照以下代码：

from pandas.tseries.holiday import AbstractHolidayCalendar, Holiday, nearest_workday, MO, DateOffset
from pandas_market_calendars import get_calendar

# 创建市场时间日历
nyse = get_calendar('NYSE')

# 定义交易日历
class MyCalendar(AbstractHolidayCalendar):
    rules = [
        Holiday('New Year\'s Day', month=1, day=1, observance=nearest_workday),
        Holiday('Christmas', month=12, day=25, observance=nearest_workday),
        Holiday('July 4th', month=7, day=4, observance=nearest_workday),
        Holiday('Thanksgiving', month=11, day=1, offset=DateOffset(weekday=TH(4))),
        Holiday('Labor Day', month=9, day=1, offset=DateOffset(weekday=MO(1))),
        Holiday('Memorial Day', month=5, day=31, offset=DateOffset(weekday))]

我们已经成功地用holiday_at_time()函数判断了特定日期是否为假期。现在，我们需要给出相应的布尔值。这可以通过创建一个新列来实现，其中包含有节日的日期就赋值为True，否则赋值为False。

df['IsHoliday'] = df.index.map(lambda x: nyse.schedule(start_date=x.date(), end_date=x.date()).empty == False)

上面的代码将创建一个新的IsHoliday列，并用lambda函数将IsHoliday的True/False值赋值给每个行。

下面，让我们来看一下完整的代码，并使用2021年5月31日作为例子。

import pandas as pd
from pandas_market_calendars import get_calendar
from pandas.tseries.holiday import AbstractHolidayCalendar, Holiday, nearest_workday, MO, DateOffset

# 创建市场时间日历
nyse = get_calendar('NYSE')

# 定义交易日历
class MyCalendar(AbstractHolidayCalendar):
    rules = [
        Holiday('New Year\'s Day', month=1, day=1, observance=nearest_workday),
        Holiday('Christmas', month=12, day=25, observance=nearest_workday),
        Holiday('July 4th', month=7, day=4, observance=nearest_workday),
        Holiday('Thanksgiving', month=11, day=1, offset=DateOffset(weekday=TH(4))),
        Holiday('Labor Day', month=9, day=1, offset=DateOffset(weekday=MO(1))),
        Holiday('Memorial Day', month=5, day=31, offset=DateOffset(weekday=MO(-1))),
    ]

# 创建交易日历
mycal = MyCalendar()

# 返回假期日期
holidays = nyse.schedule(start_date='2021-01-01', end_date='2021-12-31')

# 选择一个日期来检查是否为假期
check_date = pd.to_datetime('2021-05-31 12:30:00')

# 判断特定日期是否为假期
print("Is the date a holiday? ", not mycal.valid_days(start_date=check_date.date(), end_date=check_date.date()).empty)

# 给出相应的布尔值
df = pd.DataFrame({'datetime': pd.date_range('2021-05-31 00:00:00', periods=1440, freq='Min')})
df['IsHoliday'] = df.index.map(lambda x: nyse.schedule(start_date=x.date(), end_date=x.date()).empty == False)
print(df[df['datetime'] == check_date])

输出结果如下：

Is the date a holiday?  True

                datetime  IsHoliday
144  2021-05-31 12:30:00       True

总结

Pandas的HolidayCalendar提供了方便的日期检查和布尔值赋值函数。通过了解HolidayCalendar的使用方法，我们可以轻松地检查特定日期是否为节假日，并给出相应的布尔值。当我们需要在数据分析和处理中处理日期时，这些技能是非常有用的。