Summary
This chapter explains how to use the pandas groupby().agg() method to apply multiple aggregation functions to multiple DataFrame columns at once, producing a concise summary table with hierarchical column labels.

General domain of usage
Airline flight data analysis

`.groupby()`メソッドについてさらに理解を深めましょう。ご存知の通り、`.agg()`メソッドを使用できます。この関数の主な利点は柔軟性にあり、**複数かつ異なる**集約処理を**複数の**列に同時に適用でき、見やすいサマリーテーブルを返します。

以下の例を見てください。フライトデータを`'Airline'`でグループ化しています。その後、`.agg()`を使い、フライトの総数（`'Delay'`列を使用）をカウントし、同時に最短および最長のフライト時間（`'Length'`列を使用）も算出しています。とても便利です。

import pandas as pd
data = pd.read_csv('https://codefinity-content-media.s3.eu-west-1.amazonaws.com/4bf24830-59ba-4418-969b-aaf8117d522e/plane', index_col = 0)
data_flights = data.groupby('Airline').agg({'Delay': 'count', 'Length': ['min', 'max']})
print(data_flights.head(10))

**解説：**

```python
.agg({'Delay': 'count', 'Length': ['min', 'max']})
```
* `.agg()`："aggregate"（集約）の略称。このメソッドはグループ化されたデータを、指定したルールに基づいて要約統計量にまとめます。
* `{}`：Pythonの辞書を使い、特定の列に特定の処理を割り当てます。キーが対象の列名、値が適用する関数です。
* `'Delay': 'count'`：各グループの`'Delay'`列にcount関数を適用します。`'count'`と書かずに文字列エイリアス`count()`を渡している点に注意してください。pandasはこれらの標準的な統計関数名を認識します。
* `'Length': ['min', 'max']`：1つの列に**複数の**関数を適用したい場合、関数名をリスト`[]`に入れます。ここでは`'Length'`列の最小値と最大値を計算しています。

複数の関数を適用したため、結果のDataFrameには自動的に階層（MultiIndex）カラムが作成されます。上位レベルに`Length`が表示され、その下に`min`と`max`が分類されます。

import unittest
import pandas as pd
import io
import sys


def _dynamic_test(test_case, condition, success_msg, failure_msg):
    if condition:
        test_case._testMethodName = success_msg
        test_case.assertTrue(True, success_msg)
    else:
        test_case._testMethodName = failure_msg
        test_case.fail(failure_msg)


def frames_equal(df1, df2):
    """ÐÐµÑÐµÐ²ÑÑÐºÐ° ÑÑÐ²Ð½Ð¾ÑÑÑ DataFrame Ð½ÐµÐ·Ð°Ð»ÐµÐ¶Ð½Ð¾ Ð²ÑÐ´ Ð½Ð°Ð·Ð² ÐºÐ¾Ð»Ð¾Ð½Ð¾Ðº Ñ MultiIndex."""
    try:
        df1_sorted = df1.sort_index()
        df2_sorted = df2.sort_index()
        return df1_sorted.equals(df2_sorted)
    except Exception:
        return False


class TestFlightAggregations(unittest.TestCase):
    def test_group_and_aggregate(self):
        """
        Check if the grouped DataFrame correctly aggregates:
        - mean and max of 'Time';
        - median of 'Length';
        grouped by ['AirportFrom', 'AirportTo'] (in that order).
        """
        import user_code

        # Reference dataset
        url = "https://codefinity-content-media.s3.eu-west-1.amazonaws.com/4bf24830-59ba-4418-969b-aaf8117d522e/plane"
        df = pd.read_csv(url, index_col=0)

        # Expected result
        ref = df.groupby(['AirportFrom', 'AirportTo']).agg({'Time': ['mean', 'max'], 'Length': 'median'})

        # User result
        assert hasattr(user_code, "data_flights"), "Variable 'data_flights' is missing."
        user_result = user_code.data_flights

        # Compare
        condition = isinstance(user_result, pd.DataFrame) and frames_equal(user_result, ref)
        _dynamic_test(
            self,
            condition,
            "The grouped DataFrame 'data_flights' correctly calculates mean, max (Time) and median (Length).",
            "The aggregation result is incorrect. Ensure you group by ['AirportFrom', 'AirportTo'] and calculate the correct aggregations."
        )


class TestOutput(unittest.TestCase):
    def test_output_head_10(self):
        """
        Check that the output of print(data_flights.head(10)) is not empty.
        """
        import user_code
        captured_output = io.StringIO()
        sys.stdout = captured_output
        print(user_code.data_flights.head(10))
        sys.stdout = sys.__stdout__

        output_text = captured_output.getvalue().strip()
        condition = len(output_text) > 0
        _dynamic_test(
            self,
            condition,
            "The first 10 rows of 'data_flights' are printed correctly using .head(10).",
            "The output is missing or incorrect. Use print(data_flights.head(10))."
        )


if __name__ == "__main__":
    unittest.main()


test_code.py

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高度なグループ化

解答