複数のデータフレームを組み合わせたあと、その中の数値を使って計算する

Question

Python、Pandasを使ったデータフレーム結合とその中の数値を使った計算に関する質問です。

下記のような色々な種類の果物と野菜の入ったバスケットをDF_1と仮定しています。

Bascket	Grape	Apple	Orange	Cucumber	Carrot
0	50	50	0	0	100
1	0	20	80	50	50
2	0	70	30	70	30

各果物と野菜は下記DF_2のような属性を持っています。

	Name	Weight	Price	Suger_content
0	Grape	10	500	3
1	Apple	20	200	5
2	Orange	15	100	2
3	Cucumber	5	50	1
4	carrot	13	200	4

この二つのDFを組み合わせて以下のようにバスケットごとの属性を整理したいのですがうまくいきません。
fruitはfruitだけのWeight, Price, Suger contentでまとめてVegetableはVegetableのみでまとめたいです。
表には説明のため計算式を書いていますが、結果が表示されるようにしたいです。

Bascket|Grape|Apple|Orange|Cucumber|carrot|fruit_weight|fruit_price|fruit_Scontent|vege_weight|vege_price|vege_Scontent
|:--:|:--:|:--:|:--:|:--:|:--:
0|50|50|0|0|100|=1050/100+2050/100|=50050/100+20050/100|=350/100+550/100|=13100/100|=200100/100|=4100/100
1|0|20|80|50|50|=2020/100+1580/100|=20020/100+10080/100|=520/100+280/100|=550/100+1350/100|=5050/100+20050/100|=150/100+4*50/100
2|0|70|30|70|30|...|...|...|...|...|...|

該当のソースコード

for i, _ in df_1.iterrows():
    for i2, _ in df_2.iterrows():
        if df_2['Name'][i] in df_1.columns:
            df_1[i].append(df_2[i2])

試したこと

まずはDF_1とDF_2をつなげることからだと思い、上記のコードで結合しようとしたのですがkeyエラーが出てしまいそこから先に進めなくなってしまいました。
PriceやWeightの計算をするまで段階を経て進めていかなければならないことなのにすでに第一段階で躓いてしまい困っています。
ご助言を頂けると幸いです。
よろしくお願いいたします。

Answer 1

果物と野菜の分類の部分で少しコードがややこしくなっていますが、掛け算して足すだけなので容易に可能です。

import io

import pandas as pd

txt = """
Bascket,Grape,Apple,Orange,Cucumber,Carrot
0,50,50,0,0,100
1,0,20,80,50,50
2,0,70,30,70,30
"""
df = pd.read_csv(io.StringIO(txt))

txt2 = """
Name,Weight,Price,Suger_content
Grape,10,500,3
Apple,20,200,5
Orange,15,100,2
Cucumber,5,50,1
Carrot,13,200,4
"""
df2 = pd.read_csv(io.StringIO(txt2))


df
#    Bascket  Grape  Apple  Orange  Cucumber  Carrot
# 0        0     50     50       0         0     100
# 1        1      0     20      80        50      50
# 2        2      0     70      30        70      30
df2
#        Name  Weight  Price  Suger_content
# 0     Grape      10    500              3
# 1     Apple      20    200              5
# 2    Orange      15    100              2
# 3  Cucumber       5     50              1
# 4    Carrot      13    200              4

このとき、

groups = {'fruit': ['Grape', 'Apple', 'Orange'],
          'vege': ['Cucumber', 'Carrot']}

values = df.mul(df2.set_index('Name').unstack(), level=1)
sums = [values.loc[:, (slice(None), cols)]
        .sum(axis=1, level=0)
        .rename(columns=lambda n: groupname + '_' + n) / 100
        for groupname, cols in groups.items()]
pd.concat([df, *sums], axis=1)
#    Bascket  Grape  Apple  Orange  ...  fruit_Suger_content  vege_Weight  vege_Price  vege_Suger_content
# 0        0     50     50       0  ...                  4.0         13.0       200.0                 4.0
# 1        1      0     20      80  ...                  2.6          9.0       125.0                 2.5
# 2        2      0     70      30  ...                  4.1          7.4        95.0                 1.9

Answer 2

縦も横もサイズの違うdataframeを結合するのは、面倒な気がします。
果物＆野菜の各情報は辞書型にして呼び出したほうがわかりやすのではないでしょうか。
参考にコード載せておきます。

import pandas as pd
import numpy as np

# テスト用データ作成
import io
txt = """
Bascket	Grape	Apple	Orange	Cucumber	Carrot
0	50	50	0	0	100
1	0	20	80	50	50
2	0	70	30	70	30
"""
df = pd.read_table(io.StringIO(txt), sep="\t")
print(df)
"""
Bascket  Grape  Apple  Orange  Cucumber  Carrot
0        0     50     50       0         0     100
1        1      0     20      80        50      50
2        2      0     70      30        70      30
"""

txt2 = """
Name	Weight	Price	Suger_content
0	Grape    	10	500	3
1	Apple    	20	200	5
2	Orange	15	100	2
3	Cucumber	5	50	1
4	Carrot	13	200	4
"""
df2 = pd.read_table(io.StringIO(txt2), sep="\s*\t+")
d = df2.set_index('Name').T.to_dict()
print(d)
"""
{'Grape': {'Weight': 10, 'Price': 500, 'Suger_content': 3}, 'Apple': {'Weight': 20, 'Price': 200, 'Suger_content': 5}, 'Orange': {'Weight': 15, 'Price': 100, 'Suger_content': 2}, 'Cucumber': {'Weight': 5, 'Price': 50, 'Suger_content': 1}, 'Carrot': {'Weight': 13, 'Price': 200, 'Suger_content': 4}}
"""

# ここから処理

def cal(x, e, f_v):
    #global e
    if f_v == "Vege":
        names = ["Cucumber", "Carrot"]
    else:
        names = ["Grape", "Apple", "Orange"]
    sum_e = 0
    for v in names:
        sum_e += x[v]*d[v][e]/100
    return sum_e
fruit_vege = ["Fruit", "Vege"]
es = ["Weight",  "Price", "Suger_content"]

for f_v in fruit_vege:
    for e in es:
        df[f"{f_v}_{e}"]=np.nan
        df[f"{f_v}_{e}"] = df.apply(cal, e=e, f_v=f_v, axis=1)
print(df)
"""
   Bascket  Grape  Apple  Orange  Cucumber  Carrot  Fruit_Weight  Fruit_Price  \
0        0     50     50       0         0     100          15.0        350.0   
1        1      0     20      80        50      50          16.0        120.0   
2        2      0     70      30        70      30          18.5        170.0   

   Fruit_Suger_content  Vege_Weight  Vege_Price  Vege_Suger_content  
0                  4.0         13.0       200.0                 4.0  
1                  2.6          9.0       125.0                 2.5  
2                  4.1          7.4        95.0                 1.9  
"""

Comments

[SatokoM]

ありがとうございます。
仰る通りで縦も横もサイズの違うDFをどうやって結合するかに気を取られており、辞書にするのは思いつきもしませんでした。
目的の形にできて本当に助かりました。
ありがとうございます！