為每個索引擴展具有 N 個新級別的 Pandas 多索引？

Question

我經常遇到這樣的情況，我有一個 Pandas 多索引，其級別如下：

ix = pd.MultiIndex.from_tuples(((1, 2),
                                (1, 3),
                                (2, 2),
                                (2, 5)), names=['hi', 'there'])
a = pd.DataFrame([0]*4, index=ix, columns=['foo'])

使用這種結構：

print a
          foo
hi there   
1  2      0
   3      0
2  2      0
   5      0

但是，我想用每個級別 3 個新索引來擴展這些索引。 所以我想添加另一個索引，使最終產品看起來像這樣：

                  foo
hi there newix     
1  2     1        0
         2        0
   3     1        0
         2        0
2  2     1        0
         2        0
   5     1        0
         2        0

我想不出一個明顯的方法來使用“from_product”之類的東西來做到這一點。 我想我可以通過迭代前兩行來手動構建元組，但這看起來很麻煩。 有沒有比我想象的更優雅的方法來實現這一點？

編輯：理想情況下，這不是說：

newixs = []
for ix in a.index:
    for i in range(5):
        nix = list(ix) + [i]
        newixs.append(nix)

這會起作用（使用 from_tuples 來制作熊貓多索引），但對我來說似乎很糟糕：P

Answer 1

我會首先使用 concat 創建一個更大的 DataFrame：

In [11]: res = pd.concat([a, a])

In [12]: res
Out[12]: 
          foo
hi there     
1  2        0
   3        0
2  2        0
   5        0
1  2        0
   3        0
2  2        0
   5        0

我認為附加新索引的最簡單方法是添加一個新列，然后set_index ：

In [13]: res['newix'] = np.repeat([1, 2], len(a))

In [14]: res
Out[14]: 
          foo  newix
hi there            
1  2        0      1
   3        0      1
2  2        0      1
   5        0      1
1  2        0      2
   3        0      2
2  2        0      2
   5        0      2

In [15]: res.set_index('newix', append=True)
Out[15]: 
                foo
hi there newix     
1  2     1        0
   3     1        0
2  2     1        0
   5     1        0
1  2     2        0
   3     2        0
2  2     2        0
   5     2        0

這基本上就是你想要的（如果需要，你可以res.sort_index() ）。

Answer 2

您可以簡單地在目標索引 ix3 上使用重新索引（使用隱式廣播）：

ix3 = pd.MultiIndex.from_tuples(
    [(1, 2, 1), (1, 2, 2),
     (1, 3, 1), (1, 3, 2),
     (2, 2, 1), (2, 2, 2),
     (2, 5, 1), (2, 5, 2)],
    names=['hi', 'there', 'newix'])

a.reindex(ix3)    
                   foo
hi  there   newix   
1   2       1      0
            2      0
    3       1      0
            2      0
2   2       1      0
            2      0
    5       1      0
            2      0