1、认识层级索引
以下示例将创建一个 Series 对象， 索引 Index 由两个子 list 组成，第一个子 list 是外层索引，第二个 list 是内层索引：
>>> import pandas as pd >>> import numpy as np >>> obj = pd.Series(np.random.randn(12),index=[['a', 'a', 'a', 'b', 'b', 'b', 'c', 'c', 'c', 'd', 'd', 'd'], [0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2]]) >>> obj a 0 -0.201536 1 -0.629058 2 0.766716 b 0 -1.255831 1 -0.483727 2 -0.018653 c 0 0.788787 1 1.010097 2 -0.187258 d 0 1.242363 1 -0.822011 2 -0.085682 dtype: float64
2、MultiIndex 索引对象
尝试打印上面示例中 Series 的索引类型，会得到一个 MultiIndex 对象，MultiIndex 对象的 levels 属性表示两个层级中分别有那些标签，codes 属性表示每个位置分别是什么标签，如下所示：
>>> import pandas as pd
>>> import numpy as np
>>> obj = pd.Series(np.random.randn(12),index=[['a', 'a', 'a', 'b', 'b', 'b', 'c', 'c', 'c', 'd', 'd', 'd'], [0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2]])
>>> obj
a 0 0.035946
1 -0.867215
2 -0.053355
b 0 -0.986616
1 0.026071
2 -0.048394
c 0 0.251274
1 0.217790
2 1.137674
d 0 -1.245178
1 1.234972
2 -0.035624
dtype: float64
>>>
>>> type(obj.index)
<class 'pandas.core.indexes.multi.MultiIndex'>
>>>
>>> obj.index
MultiIndex([('a', 0),
('a', 1),
('a', 2),
('b', 0),
('b', 1),
('b', 2),
('c', 0),
('c', 1),
('c', 2),
('d', 0),
('d', 1),
('d', 2)],
)
>>> obj.index.levels
FrozenList([['a', 'b', 'c', 'd'], [0, 1, 2]])
>>>
>>> obj.index.codes
FrozenList([[0, 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3], [0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2]])通常可以使用 from_arrays() 方法来将数组对象转换为 MultiIndex 索引对象：
>>> arrays = [[1, 1, 2, 2], ['red', 'blue', 'red', 'blue']]
>>> pd.MultiIndex.from_arrays(arrays, names=('number', 'color'))
MultiIndex([(1, 'red'),
(1, 'blue'),
(2, 'red'),
(2, 'blue')],
names=['number', 'color'])其他常用方法见下图：
3、提取值
对于这种有多层索引的对象，如果只传入一个参数，则会对外层索引进行提取，其中包含对应所有的内层索引，如果传入两个参数，则第一个参数表示外层索引，第二个参数表示内层索引，示例如下：
>>> import pandas as pd >>> import numpy as np >>> obj = pd.Series(np.random.randn(12),index=[['a', 'a', 'a', 'b', 'b', 'b', 'c', 'c', 'c', 'd', 'd', 'd'], [0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2]]) >>> obj a 0 0.550202 1 0.328784 2 1.422690 b 0 -1.333477 1 -0.933809 2 -0.326541 c 0 0.663686 1 0.943393 2 0.273106 d 0 1.354037 1 -2.312847 2 -2.343777 dtype: float64 >>> >>> obj['b'] 0 -1.333477 1 -0.933809 2 -0.326541 dtype: float64 >>> >>> obj['b', 1] -0.9338094811708413 >>> >>> obj[:, 2] a 1.422690 b -0.326541 c 0.273106 d -2.343777 dtype: float64
4、交换分层与排序
MultiIndex 对象的 swaplevel() 方法可以交换外层与内层索引，sortlevel() 方法会先对外层索引进行排序，再对内层索引进行排序，默认是升序，如果设置 ascending 参数为 False 则会降序排列，示例如下：
>>> import pandas as pd >>> import numpy as np >>> obj = pd.Series(np.random.randn(12),index=[['a', 'a', 'a', 'b', 'b', 'b', 'c', 'c', 'c', 'd', 'd', 'd'], [0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2, 0, 1, 2]]) >>> obj a 0 -0.110215 1 0.193075 2 -1.101706 b 0 -1.325743 1 0.528418 2 -0.127081 c 0 -0.733822 1 1.665262 2 0.127073 d 0 1.262022 1 -1.170518 2 0.966334 dtype: float64 >>> >>> obj.swaplevel() 0 a -0.110215 1 a 0.193075 2 a -1.101706 0 b -1.325743 1 b 0.528418 2 b -0.127081 0 c -0.733822 1 c 1.665262 2 c 0.127073 0 d 1.262022 1 d -1.170518 2 d 0.966334 dtype: float64 >>> >>> obj.swaplevel().index.sortlevel() (MultiIndex([(0, 'a'), (0, 'b'), (0, 'c'), (0, 'd'), (1, 'a'), (1, 'b'), (1, 'c'), (1, 'd'), (2, 'a'), (2, 'b'), (2, 'c'), (2, 'd')], ), array([ 0, 3, 6, 9, 1, 4, 7, 10, 2, 5, 8, 11], dtype=int32))
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