データフレームでの累乗計算について

前提・実現したいこと

Python初学者でPython3.8、Pandas0.25.3を使用しています。

上場企業の決算書をスクレイピングするプログラムを作成中です。
スクレイピング自体は行うことができ、結果をex1.csvに保存しています。
下記ex1.csvは本質問に関係する箇所を抜き出して表示しています。

実現したいこと

スクレイピングした金額の単位が、円(位取りカンマ無)と百万円(位取りカンマ有)が混在しているため、円に統一したいです。
下記「希望する形」のようにしたいのですが「現状」のようになってしまいます。

ex1.csv　　　　　希望する形　　　現状

year　yen　　　　year yen　　　　　　　year yen
2015 4,200 2015 4200000000　　　2015　 -94967296
2015 1,460 2015 1460000000　　　2015　 1460000000
2016 4,700 2016 4700000000　　　2016　 405032704
2016 1,700 2016 1700000000　　　2016　 1700000000

該当のソースコード

python
1import pandas as pd
2import numpy as np
3
4df = pd.read_csv("ex1.csv",encoding="shift_jis", index_col=0)
5df["yen"] = df["yen"].str.replace(',','').astype(np.int)*10**6

試したこと

読込んだcsvファイルに原因があるのかと思い、下記を実行しました。
また、指数を1～10で行ってみました。

python
1df = pd.DataFrame({'year': ['2015', '2015', '2016', '2016'],
2                   'yen': ['4,200', '1,460', '4,700', '1,700']})
3
4for i in range(1,11):
5    df["y"] = df["yen"].str.replace(',','').astype(np.int)*10**i
6    print(df)

【結果】

csvを読み込んだコードと、直接コードを書いた結果は同じ
1～5乗＆10乗：全て累乗計算された
6乗：上記「現状」の通り。*10000000で試すが、結果は変わらず
7～9乗：全部が累乗されず

次に、カンマが問題なのかと思い、yenを数値にしてみました。

python
1df2 = pd.DataFrame({'year': ['2015', '2015', '2016', '2016'],
2                   'yen': [4200, 1460, 4700, 1700]})
3
4for i in range(1,11):
5    df2["y2"] = df2["yen"]*10**i
6    print(df2)

【結果】全て累乗計算された

ここまでは分かったのですが、カンマを取るコードに問題があるのか、カンマ付の要素を使用すること自体が原因なのか、その他に何かしらの原因があるのかが分からず、また解決方法にも見当がつかなかったため、ご相談させて頂いた次第です。

どなたか分かる方がいらっしゃいましたら、ご教示のほどよろしくお願い致します。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

ここにより詳細な情報を記載してください。

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回答2件

ベストアンサー

環境がわからないのですが、np.intが32bitの整数のため、オーバーフローを起こしていると思われます。
32bit整数の最大値は2147483647なので、これを超える数値はあらわせません。

64bitの整数で計算すれば解決します。

python
1df = pd.DataFrame({'year': ['2015', '2015', '2016', '2016'],
2                   'yen': ['4,200', '1,460', '4,700', '1,700']})
3
4for i in range(1,11):
5    df["y"] = df["yen"].str.replace(',','').astype(np.int64)*10**i
6    print(df)

6～9乗でオーバーフローがおこり、10乗でうまく動いているのは、
10**9までの数値の掛け算は 32bit × 32bit → 32bit で計算されているのに対して、
10**10は32bitを超えるため64bitの整数として扱われて、32bit × 64bit → 64bit で計算されているためです。

また、後者のdf2がうまく動いているのは、最初からdf2["yen"].dtypeがnp.int64になっているためです。

投稿2019/12/24 07:42

bsdfan

総合スコア4794

yoppi2019

2019/12/24 08:11

教えて頂いた内容で解決しました！お恥ずかしながら、32bitの整数に最大値があることはもちろん、整数値に32bitや64bitがあることすらも知りませんでしたので、急に10乗になって累乗計算が成り立つ意味が全く見当がつかずにおりました。改めましてコードをdtypesで調べたところ、仰った意味が分かりました。なぜそうなるのかまで教えて頂き、なぜ10の6乗の場合だと部分的に累乗計算が成立していたのかも納得できました。今回、初めて質問させて頂いたのですが、質問して良かったです。ありがとうございました！

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