本文旨在解决Pandas DataFrame中Datetime索引的排序问题，特别是将每天凌晨0点的数据归属到前一天。通过重置索引、修改日期、重新设置索引，或直接操作索引的底层NumPy数组，实现对Datetime索引的灵活调整，以满足特定的数据分析需求。
在数据分析中，经常会遇到需要调整Datetime索引的情况，例如，某些数据记录的时刻虽然是新的一天，但实际上应该归属于前一天。本教程将介绍如何使用Pandas来处理这类问题，特别是针对DataFrame中Datetime索引，将每天凌晨0点的数据归属到前一天。
方法一：重置索引、修改数据、重新设置索引
这种方法的核心思想是先将Datetime索引转换为普通列，然后根据条件修改日期，最后再将修改后的列设置为新的Datetime索引。
import pandas as pd
# 假设curva_generacion是你的DataFrame
# 为了演示，我们创建一个示例DataFrame
data = {'**SVH.2.1 BIS**': [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]}
index = pd.to_datetime(['2014-12-31 00:00:00', '2015-01-01 01:00:00', '2015-01-01 02:00:00',
'2015-01-01 21:00:00', '2015-01-01 22:00:00', '2015-01-01 23:00:00',
'2015-01-02 00:00:00', '2015-01-02 01:00:00', '2015-01-02 02:00:00'])
curva_generacion = pd.DataFrame(data, index=index)
curva_generacion.index.name = '**FECHA**' # 设置索引名称，方便后续操作
# 重置索引，将Datetime索引转换为普通列
curva_generacion = curva_generacion.reset_index()
# 找到小时为0的行
ind = curva_generacion['**FECHA**'].dt.hour == 0
# 将这些行的日期减去一天
curva_generacion.loc[ind, '**FECHA**'] = (curva_generacion.loc[ind, '**FECHA**'] -
pd.DateOffset(days=1))
# 将修改后的列重新设置为索引
curva_generacion = curva_generacion.set_index('**FECHA**')
print(curva_generacion)代码解释:
- curva_generacion.reset_index(): 将原有的Datetime索引转换为名为**FECHA**的普通列。
- ind = curva_generacion['**FECHA**'].dt.hour == 0: 创建一个布尔索引ind，用于标记**FECHA**列中小时为0的行。
- curva_generacion.loc[ind, '**FECHA**'] = ...: 使用.loc访问器，仅修改ind为True的行的**FECHA**列的值。pd.DateOffset(days=1)用于减去一天。
- curva_generacion.set_index('**FECHA**'): 将**FECHA**列重新设置为DataFrame的索引。
方法二：直接操作索引的NumPy数组
这种方法避免了重置索引的步骤，直接操作DatetimeIndex底层的NumPy数组，效率更高。
import numpy as np
import pandas as pd
# 假设curva_generacion是你的DataFrame
# 为了演示，我们创建一个示例DataFrame
data = {'**SVH.2.1 BIS**': [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]}
index = pd.to_datetime(['2014-12-31 00:00:00', '2015-01-01 01:00:00', '2015-01-01 02:00:00',
'2015-01-01 21:00:00', '2015-01-01 22:00:00', '2015-01-01 23:00:00',
'2015-01-02 00:00:00', '2015-01-02 01:00:00', '2015-01-02 02:00:00'])
curva_generacion = pd.DataFrame(data, index=index)
# 找到小时为0的行
ind = curva_generacion.index.hour == 0
# 创建索引值的副本
val_index = curva_generacion.index.values.copy()
# 修改副本中的值
val_index[ind] = val_index[ind] - np.timedelta64(1,'D')
# 将修改后的副本赋值给索引
curva_generacion.index = val_index
print(curva_generacion)代码解释:
- ind = curva_generacion.index.hour == 0: 创建一个布尔索引ind，用于标记DatetimeIndex中小时为0的行。
- val_index = curva_generacion.index.values.copy(): 获取DatetimeIndex的底层NumPy数组，并创建一个副本。 必须使用.copy()，否则直接修改curva_generacion.index.values会引发错误。
- val_index[ind] = val_index[ind] - np.timedelta64(1,'D'): 使用布尔索引ind，仅修改副本中对应的值。np.timedelta64(1,'D')表示一天的时间间隔。
- curva_generacion.index = val_index: 将修改后的NumPy数组副本赋值给DatetimeIndex。
注意事项：
- 在修改索引时，务必确保数据的正确性，避免出现时间上的错误。
- 直接操作索引的NumPy数组时，需要注意数据类型的匹配，避免出现类型错误。
- 如果DataFrame非常大，直接操作NumPy数组的性能优势会更加明显。
- 在实际应用中，根据具体的需求选择合适的方法。如果需要进行更复杂的日期操作，建议使用第一种方法，因为它更灵活。
总结：
本教程介绍了两种在Pandas DataFrame中调整Datetime索引的方法，特别是将每天凌晨0点的数据归属到前一天。通过重置索引、修改数据、重新设置索引，或直接操作索引的底层NumPy数组，可以实现对Datetime索引的灵活调整，以满足特定的数据分析需求。选择哪种方法取决于具体的需求和性能考量。
