Python Pandas – 检查一个元素是否属于一个区间

在数据处理和分析过程中，我们常常需要判断一个元素是否属于某个区间。在 Python Pandas 库中，可以使用 pd.Interval 对象来表示一个区间。同时，Pandas 还提供了 in 运算符和 pd.IntervalIndex() 方法来判断元素是否属于区间。

下面将结合示例代码来详细介绍如何使用 Pandas 检查一个元素是否属于一个区间。

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创建区间

Pandas 提供了两种方式来创建区间：直接指定起始和终止值，或者使用字符串表示法。

直接指定起始和终止值

import pandas as pd

# 闭区间
interval1 = pd.Interval(1, 10, closed="both")
print(interval1)   # [1, 10]

# 左闭右开区间
interval2 = pd.Interval(1, 10, closed="left")
print(interval2)   # (1, 10]

# 左开右闭区间
interval3 = pd.Interval(1, 10, closed="right")
print(interval3)   # [1, 10)

# 开区间
interval4 = pd.Interval(1, 10, closed="neither")
print(interval4)   # (1, 10)

使用字符串表示法

# 闭区间
interval5 = pd.Interval("[1, 10]")
print(interval5)   # [1, 10]

# 左闭右开区间
interval6 = pd.Interval("(1, 10]")
print(interval6)   # (1, 10]

# 左开右闭区间
interval7 = pd.Interval("[1, 10)")
print(interval7)   # [1, 10)

# 开区间
interval8 = pd.Interval("(1, 10)")
print(interval8)   # (1, 10)

判断元素是否属于区间

使用 in 运算符可以判断一个元素是否属于一个区间。下面在一个区间列表 interval_list 中查找元素是否属于其任意一个区间：

interval1 = pd.Interval(1, 10, closed="both")
interval2 = pd.Interval(10, 20, closed="both")
interval3 = pd.Interval(20, 30, closed="both")
interval_list = [interval1, interval2, interval3]

# 判断元素是否属于任意一个区间
x = 5
if any(x in i for i in interval_list):
    print(f"{x} belongs to some interval.")
else:
    print(f"{x} doesn't belong to any interval.")

输出结果为：

5 belongs to some interval.

上面的代码中，any() 函数用于判断列表中是否有任意一个区间包含元素 x。

同时，还可以使用 pd.IntervalIndex() 方法来创建一个区间索引对象，然后使用 contains() 方法判断元素是否属于这个索引中的任意一个区间。

interval1 = pd.Interval(1, 10, closed="both")
interval2 = pd.Interval(10, 20, closed="both")
interval3 = pd.Interval(20, 30, closed="both")
interval_index = pd.IntervalIndex([interval1, interval2, interval3])

# 判断元素是否属于任意一个区间
x = 5
if interval_index.contains(x).any():
    print(f"{x} belongs to some interval.")
else:
    print(f"{x} doesn't belong to any interval.")

输出结果为：