pandasのdateframeについて

Question

前提・実現したいこと

遺伝的アルゴリズムについて学ぶために下記の動画を参考にしてコードを書いていたところ、
動画の#6の親となるデータを2つ生成するところで何度実行しても２つのデータが同じになってしまうため
その２つのデータが同じにならないようにしたいです。

参考にさせていただいた動画

該当のソースコード

def gene(kiso, holiday, day, days):
    count = 0　　　　　　　　　　　　　　　　　
    for i in range(len(kiso.index)):         #今回では40回分（午前午後含む）を処理
        if i % 2 == 0: 
            holi = holiday.loc[i / 2][0]     #2回に1回1人分の休日数を取得
       
        count += 1
        for l in range(1, days + 1):         #1人分の午前、午後のどちらかを埋める（午前から）
            d = day.loc[1][l]                #土日か平日を取得
            g = kiso.loc[i][l]               
            if g != 4:                       
                if g != 1 and g != 2 and g != 3:　
                    if d == 0:                    #希望休がなく社員の希望もなしで、休日なら
                        kiso.loc[i][l] = 0       #休みする
                        holi -= 1                #2回に1回取得するholiから1を引く
                    else:
                        kiso.loc[i][l] = random.randint(1, 3)    #希望がなく、休日でなければ
            else:
                holi -= 1                        #希望休の分の休みを引く
        
        if count % 2 == 0 and holi >= 1:　　　　　#1人の人の午後の処理も終わり、休みが半日でも残っていれば
            
            for k in range(holi):　　　　　　　　　#残っている休みの数だけループ
                while True:　                     #必ず休みを消化するためwhile
                    o = random.randint(0, 1)      #午前と午後のどちらかを選ぶ
                    r = random.randint(1, days)   #1日から31日の中で選ぶ
                    if kiso.loc[i - o][r] != 0 and kiso.loc[i - o][r] != 4:　　#上2つのo,rのところが休みでも希望休でもなければ
                        kiso.loc[i - o][r] = 0　　　#o,rのところを休みに
                        break
                
    return kiso


dateframe = gene(kiso_,holiday,day,days)#ここをfor文で２回実行(appendで追加)

kiso_ 実際は20人分ですが、午前と午後を分けるために40個になっています　また、1,2,3はそれぞれの部署？を意味しています

holiday　休日数は半日で1回のため20人分です

day　土曜と日曜を休日にするために0にしています
days その月の日数

試したこと

for文を使わずに2回書いて実行してみましたが解決しませんでした。

補足情報

pythonを始めて間もなく読みずらいコードですが、どなたかご教授よろしくお願いします。
google colaboratory python 3.7.12
pandas 1.1.5

追記

このexcelファイルがkiso_です
このファイルをread_excel関数で読み取り、そのデータをgeneに送っています。

import pandas as pd
import random

def read_excel():
    df = pd.read_excel('Book1.xlsx')
    ho = df.iloc[2:42, 32:34]
    day = df.iloc[1:2, 1:32]
    day = day.replace('土', 0)
    day = day.replace('日', 0)
    day.columns = [i + 1 for i in range(len(day.columns))]
    df = df.iloc[2:42, 1:32]
    df = df.fillna(0)
    df = df.replace('o', 4)
    df.columns = [i + 1 for i in range(len(df.columns))]
    df.index = [i + 1 for i in range(len(df.index))]

    holiday = ho.iloc[:,0:1].dropna().reset_index(drop=True)
    holiday.columns = ['休日数']
    ad = ho.iloc[:,1:2].fillna(0).reset_index(drop=True)
    ad.columns = ['管理者']
    kiso = df.iloc[:,0:31].reset_index(drop=True)
    kiso.columns = [i + 1 for i in range(len(kiso.columns))]
    return kiso,holiday,df,ad,day,len(kiso.columns)

def gene(kiso, holiday, day, days):
    count = 0　　　　　　　　　　　　　　　　　
    for i in range(len(kiso.index)):         #今回では40回分（午前午後含む）を処理
        if i % 2 == 0: 
            holi = holiday.loc[i / 2][0]     #2回に1回1人分の休日数を取得
       
        count += 1
        for l in range(1, days + 1):         #1人分の午前、午後のどちらかを埋める（午前から）
            d = day.loc[1][l]                #土日か平日を取得
            g = kiso.loc[i][l]               
            if g != 4:                       
                if g != 1 and g != 2 and g != 3:　
                    if d == 0:                    #希望休がなく社員の希望もなしで、休日なら
                        kiso.loc[i][l] = 0       #休みする
                        holi -= 1                #2回に1回取得するholiから1を引く
                    else:
                        kiso.loc[i][l] = random.randint(1, 3)    #希望がなく、休日でなければ
            else:
                holi -= 1                        #希望休の分の休みを引く
        
        if count % 2 == 0 and holi >= 1:　　　　　#1人の人の午後の処理も終わり、休みが半日でも残っていれば
            
            for k in range(holi):　　　　　　　　　#残っている休みの数だけループ
                while True:　                     #必ず休みを消化するためwhile
                    o = random.randint(0, 1)      #午前と午後のどちらかを選ぶ
                    r = random.randint(1, days)   #1日から31日の中で選ぶ
                    if kiso.loc[i - o][r] != 0 and kiso.loc[i - o][r] != 4:　　#上2つのo,rのところが休みでも希望休でもなければ
                        kiso.loc[i - o][r] = 0　　　#o,rのところを休みに
                        break
                
    return kiso

kiso_,holiday,df,ad,day,days = read_excel()
kiso_ = gene(kiso_,holiday,day,days)

Comments

[SoPen]

ここをfor文で２回実行(appendで追加)
と記載の部分を具体的に書いていただけますか?

[wasuhosu]

parent = []
for i in range(2):
parent.append(gene(kiso_,holiday,day,days))

こんな感じです。
インデントが崩れていてすいません。

Answer 1

よくある質問だと思ったので
あまり詳しくないしもっと説明が上手な人もいると思いますが
回答が無かったので回答します。

とりあえず、以下のコードの結果を確認すると

s = gene(kiso_,holiday,day,days)
print(id(kiso_))
print(id(s))

同じ数字が二回出力されると思います。
これはkiso_とsは同じものという事を意味しています。

つまり

parent = []
for i in range(2):
    parent.append(gene(kiso_,holiday,day,days))

とすると
parent[0]は、初めappendした時点でkiso_をgene関数で変更した内容になっていますが
parent[1]としてappendした時点でkiso_自体が変更されてしまうためparent[0]も変わってしまいます。

なので別の内容にするにはparent[0]とparent[1]を別にする必要があります。

つまり

parent = []
for i in range(2):
    parent.append(gene(kiso_.copy(),holiday,day,days))

とか

parent = []
for i in range(2):
    parent.append(gene(kiso_,holiday,day,days).copy())

にする必要があります。

まぁ。一つ目はkiso_自体は変更されません。二つ目はkiso_が変更されます。
そもそもの仕様としてkiso_自体も変更する方が良いのかそうではないのかわからないので
どちらがいいのかはわかりません。

長く話しましたが

x=[1]
y=x
y[0]=2
print(x[0])

の結果が2になるというのと同じ事ですね。

今回の事例に合わせると

x=[0]
parent = []
for i in range(2):   
    x[0]=i
    parent.append(x)

print(parent[0])
print(parent[1])

の結果が同じになるという事にもなるでしょうか。

ただし

y=0
parent = []
for i in range(2):   
    y=i
    parent.append(y)

の結果は同じにはなりません。

xはオブジェクト？でyはオブジェクトではない値？なので
こうなります。

って、こういう話は知っていたとしたら長々すみませんでした。

Comments

[wasuhosu]

とてもて丁寧に回答してくださりありがとうございます。
この問題で何日も悩んでいたので本当に助かりました。
あと、質問なのですが2つのオブジェクトが同じアドレスを参照していたということでしょうか？

[xail2222]

s = gene(kiso_,holiday,day,days)
print(id(kiso_))
print(id(s))
の結果が同じになってました。

つまりこれはwasuhosuさんの言うようにkiso_のアドレスとsのアドレスが同じということですね。

適当に検索した所では
https://python.ms/identity/
とかに説明がありました。

[xail2222]

あ。。。。あと
parent[0]とparent[1]のアドレスが同じという事でもありますね。

[wasuhosu]

本当にありがとうございました！