如何将pandas MultiIndex转换为带缩进的单列Index？

我有一个带pandas.MultiIndex的DataFrame：

Vals
Fruits     Apples       a
           Banana       b
Vegetables Tomato       c
           Onion        d
           Potato       e
Foobar     LoreIpsum    f

想要转换成单层索引的形式，要求：

• 基于第一层级索引插入新行
• 第二层级索引值添加4个字符的缩进

目标效果如下：

Vals
Fruits
    Apples        a
    Banana        b
Vegetables
    Tomato        c
    Onion         d
    Potato        e
Foobar
    LoreIpsum    f

最小可复现代码：

#!/usr/bin/env python3
import pandas as pd

midx = pd.MultiIndex.from_tuples([
    ('Fruits', 'Apples'),
    ('Fruits', 'Banana'),
    ('Vegetables', 'Tomato'),
    ('Vegetables', 'Onion'),
    ('Vegetables', 'Potato'),
    ('Foobar', 'LoreIpsum')
])
df = pd.DataFrame({'Vals': list('abcdef')}, index=midx)
print(df.to_markdown())

exp_idx = pd.Index([
    'Fruits',
    '    Apples',
    '    Banana',
    'Vegetables',
    '    Tomato',
    '    Onion',
    '    Potato',
    'Foobar',
    '    LoreIpsum',
])
exp_df = pd.DataFrame({'Vals': list(' ab cde f')}, index=exp_idx)
print(exp_df.to_markdown())

可以通过重置索引、构造层级行、合并排序的方式实现，全程用pandas内置方法，避免手动循环：

import pandas as pd

# 原始数据
midx = pd.MultiIndex.from_tuples([
    ('Fruits', 'Apples'),
    ('Fruits', 'Banana'),
    ('Vegetables', 'Tomato'),
    ('Vegetables', 'Onion'),
    ('Vegetables', 'Potato'),
    ('Foobar', 'LoreIpsum')
])
df = pd.DataFrame({'Vals': list('abcdef')}, index=midx)

# 1. 拆分MultiIndex为普通列
df_reset = df.reset_index(names=['Level1', 'Level2'])

# 2. 构造第一层级的标题行（子项为空，值为空字符串）
level1_rows = df_reset[['Level1']].drop_duplicates().assign(Level2=pd.NA, Vals='')

# 3. 合并标题行与原始数据行，排序确保标题行在子项上方
combined = pd.concat([level1_rows, df_reset]).sort_values(
    by=['Level1', 'Level2'],
    na_position='first'
)

# 4. 生成最终索引：标题行用Level1值，子项添加4空格缩进
final_index = combined.apply(
    lambda row: row['Level1'] if pd.isna(row['Level2']) else f'    {row["Level2"]}',
    axis=1
)

# 5. 生成目标DataFrame
result_df = combined.set_index(final_index)[['Vals']]

# 输出结果
print(result_df.to_markdown())

步骤说明： #

• 重置索引将多层索引转为普通列，简化后续处理
• 提取第一层级唯一值构造标题行，保证每个分类都有独立的标题行
• 合并后排序，让标题行自动排在对应子项的最上方
• 按规则生成单层索引，实现标题无缩进、子项4空格缩进的格式
• 重新设置索引后得到符合要求的DataFrame

内容的提问来源于stack exchange，提问作者buhtz