for文をapply.(lambda)に変更する例について

Question

下記の文をapply.(lambda x:.......)で書き換えるとどのような文になりますでしょか。

行いたい処理
人口が50万以上であれば大都市ただし、"市区町村名"に"区"が入っていた場合も大都市、10万以上50万未満であれば中都市、1万以上10万未満であれば小都市、それ以外は田舎

for i in range(len(df004)):
    if df004.loc[i,"人口総計"] >= 500000 and ("区" in df004.loc[i,"市区町村名"]):
        df004.loc[i,"都市規模"] = "大都市"
    elif df004.loc[i,"人口総計"] >= 100000 and df004.loc[i,"人口総計"] < 500000:
        df004.loc[i,"都市規模"] = "中都市"
    elif df004.loc[i,"人口総計"] >= 10000 and df004.loc[i,"人口総計"] < 100000:
        df004.loc[i,"都市規模"] = "小都市"
    else:
        df004.loc[i,"都市規模"] = "田舎"

Answer 1

apply()を使っても書けますが、

• 人口でbin分割して都市規模をラベリングする
• 市町村名から'区'を検出して都市規模を変更する

の２つの処理を分割するともう少しスッキリ記述できる気がします。

import pandas as pd
import numpy as np

df = pd.DataFrame({"人口総計":[1000000, 500000, 100000, 100000, 10000, 1000],
                   "市区町村名":["A市", "B市", "C市", "D区", "E町", 'F村']})

df["都市規模"] = pd.cut(df['人口総計'],
                        bins=[0,10000,100000,500000,np.inf],
                        labels=['田舎','小都市','中都市','大都市'],
                        right=False)
df.loc[df['市区町村名'].str.endswith('区'), '都市規模'] = '大都市'

print(df)
#      人口総計 市区町村名 都市規模
#0  1000000    A市  大都市
#1   500000    B市  大都市
#2   100000    C市  中都市
#3   100000    D区  大都市
#4    10000    E町  小都市
#5     1000    F村   田舎

Answer 2

lambda式でも書けますが、可読性の観点からはばかられたので別途関数を定義することにしました。

import pandas as pd

df = pd.DataFrame({"人口総計":[10**6, 10**5, 10**4, 10**4, 10**3],
                   "市区町村名":["hoge市", "fuga市",
                                 "piyo区", "piyo市", "foo村"]})

def f(row):
    """
    人口が50万以上であれば大都市ただし、"市区町村名"に"区"が入っていた場合も大都市、
    10万以上50万未満であれば中都市、1万以上10万未満であれば小都市、それ以外は田舎
    """
    if row["人口総計"] >= 5 * 10 ** 5 or "区" in row["市区町村名"]:
        return "大都市"
    elif row["人口総計"] >= 1 * 10 ** 5:
        return "中都市"
    elif row["人口総計"] >= 1 * 10 ** 4:
        return "小都市"
    else:
        return "田舎"
    
df["都市規模"] = df.apply(f, axis=1)
print(df) 
""" =>
      人口総計  市区町村名 都市規模
0  1000000  hoge市  大都市
1   100000  fuga市  中都市
2    10000  piyo区  大都市
3    10000  piyo市  小都市
4     1000   foo村   田舎
"""