if文で場合分けをして数式を作りたい

Question

前提・実現したいこと

dfのある列の値によって場合分けをしたいのですが、エラーが出てしまい行き詰っています。
具体的には、aという列名の値が2.2934以下か、それ以上かでそのあとに使用する式が異なります。

発生している問題・エラーメッセージ

ValueError: The truth value of a Series is ambiguous. Use a.empty, a.bool(), a.item(), a.any() or a.all().

該当のソースコード

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.dates as dt
from matplotlib.dates import date2num
import math

pd.set_option('display.max_rows',10)
df=pd.read_csv('liverpool2010-bay-wavenet-site.csv',header=None, skiprows=1,)[[0,1,2]]
df.columns=["Time (GMT)", "Dominant (peak) wave period (s)", "Significant wave height (Hm0) (m)"]

df['Time (GMT)']=pd.to_datetime(df['Time (GMT)'])
df=df.set_index("Time (GMT)")

pi=math.pi
h=30
a=4*(pi**2)*h/9.8/(df["Dominant (peak) wave period (s)"])**2
b=a/2
z=a*(math.e**(4-2*a))/2

df['a']=a

#a<=2.2934ならばパターン１　a>2.2934ならパターン２
if df['a']<=2.2934:    
    x=(a**0.5)/(1-(0.33333372*b)-0.01109668*(b**2)+0.01726435*(b**3)+0.01325580*(b**4)-0.00116594*(b**5)+0.00829006*(b**6)-0.01252603*(b**7)+0.00404923*(b**8)) 
else:    
    x=a+0.000000122+0.073250017*z-0.009899981*(z**2)+0.002640863*(z**3)-0.000829239*(z**4)

df['x']=x
df['l']=2*pi*h/x

df

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

python3
jupyter notebook

Answer 1

こういう場合はmaskかwhereを使います。以下でできるはずです。

df['a']=a

x1=(a**0.5)/(1-(0.33333372*b)-0.01109668*(b**2)+0.01726435*(b**3)+0.01325580*(b**4)-0.00116594*(b**5)+0.00829006*(b**6)-0.01252603*(b**7)+0.00404923*(b**8)) 
x2 = a+0.000000122+0.073250017*z-0.009899981*(z**2)+0.002640863*(z**3)-0.000829239*(z**4)

x = x1.where(df['a']<=2.2934, x2)
df['x']=x
df['l']=2*pi*h/x

df

詳しくはpandasで条件に応じて値を代入（where, mask）をお読みください。

Comments

[taihei_._]

ご回答ありがとうございます。
無事に動かすことができました！
whereを使うのですね！

Answer 2

xの計算ではa以外にもbやzの値も参照しているようなので、以下のように.applyで行毎にaとxの両方とも計算するのがよいかと思います。

import pandas as pd
import math

pi=math.pi
h=30

df = pd.DataFrame({'wp':[7,8]})

def func(row):
    a=4*(pi**2)*h/9.8/(row['wp'])**2
    b=a/2
    z=a*(math.e**(4-2*a))/2
    if a<=2.2934:
        x=(a**0.5)/(1-(0.33333372*b)-0.01109668*(b**2)+0.01726435*(b**3)+0.01325580*(b**4)-0.00116594*(b**5)+0.00829006*(b**6)-0.01252603*(b**7)+0.00404923*(b**8))
    else:
        x=a+0.000000122+0.073250017*z-0.009899981*(z**2)+0.002640863*(z**3)-0.000829239*(z**4)

    row['a'] = a
    row['x'] = x
    row['l'] = 2*pi*h/x

    return row

df = df.apply(func, axis=1)
print(df)
#    wp         a         x          l
#0  7.0  2.466373  2.499841  75.403017
#1  8.0  1.888317  1.964126  95.969192

Comments

[taihei_._]

ご回答ありがとうございます。
無事に動かせました！