11-project-taiwan-election-2022.ipynb

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    "# Programming and Data Analysis\n",
    "\n",
    "> Project: Taiwan Election 2022\n",
    "\n",
    "Kuo, Yao-Jen <yaojenkuo@ntu.edu.tw> from [DATAINPOINT](https://www.datainpoint.com/)"
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    "# Importing libraries/functions the project needs\n",
    "import os\n",
    "import re\n",
    "import numpy as np\n",
    "import pandas as pd"
   ]
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    "## Importing Data"
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    "## Data source\n",
    "\n",
    "歷屆公職選舉資料：<https://db.cec.gov.tw/ElecTable/Election>"
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    "## The original data format is Excel workbook\n",
    "\n",
    "We can use `pd.read_excel` for importing."
   ]
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    "## Importing the data of `縣表3-1-63000(臺北市)-111年臺北市縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls`\n",
    "\n",
    "Check the list of worksheets before importing."
   ]
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       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>111年臺北市市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 1</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 2</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 3</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 4</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 5</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 6</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 7</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 8</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 9</th>\n",
       "      <th>...</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 13</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 14</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 15</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 16</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 17</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 18</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 19</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 20</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 21</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 22</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>0</th>\n",
       "      <td>行政區別</td>\n",
       "      <td>村里別</td>\n",
       "      <td>投開票所別</td>\n",
       "      <td>各候選人得票情形</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>A\\n有效票數\\n\\nA=1+2+...N</td>\n",
       "      <td>B\\n無效票數\\n\\n</td>\n",
       "      <td>C\\n投票數\\n\\nC=A+B</td>\n",
       "      <td>D\\n已領未投\\n票　　數\\nD=E-C</td>\n",
       "      <td>E\\n發出票數\\n\\nE=C+D</td>\n",
       "      <td>F\\n用餘票數\\n\\n</td>\n",
       "      <td>G\\n選舉人數\\n\\nG=E+F</td>\n",
       "      <td>H\\n投票率\\nH=C/G\\n(%)</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>1</th>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>1\\n張家豪\\n台灣動物保護黨</td>\n",
       "      <td>2\\n王文娟\\n無</td>\n",
       "      <td>3\\n鄭匡宇\\n無</td>\n",
       "      <td>4\\n黃聖峰\\n台澎黨</td>\n",
       "      <td>5\\n童文薰\\n無</td>\n",
       "      <td>6\\n蔣萬安\\n中國國民黨</td>\n",
       "      <td>7\\n蘇煥智\\n台灣維新</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>11\\n謝立康\\n無</td>\n",
       "      <td>12\\n陳時中\\n民主進步黨</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>2</th>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>3</th>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>4</th>\n",
       "      <td>北投區</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>218</td>\n",
       "      <td>56</td>\n",
       "      <td>49</td>\n",
       "      <td>35</td>\n",
       "      <td>204</td>\n",
       "      <td>51,433</td>\n",
       "      <td>177</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>20</td>\n",
       "      <td>46,309</td>\n",
       "      <td>132,060</td>\n",
       "      <td>1,134</td>\n",
       "      <td>133,194</td>\n",
       "      <td>20</td>\n",
       "      <td>133,214</td>\n",
       "      <td>64,212</td>\n",
       "      <td>197,426</td>\n",
       "      <td>67.47</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "<p>5 rows × 23 columns</p>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "  111年臺北市市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表 Unnamed: 1 Unnamed: 2       Unnamed: 3  \\\n",
       "0                       行政區別        村里別      投開票所別         各候選人得票情形   \n",
       "1                        NaN        NaN        NaN  1\\n張家豪\\n台灣動物保護黨   \n",
       "2                        NaN        NaN        NaN              NaN   \n",
       "3                        NaN        NaN        NaN              NaN   \n",
       "4                        北投區        NaN        NaN              218   \n",
       "\n",
       "  Unnamed: 4 Unnamed: 5   Unnamed: 6 Unnamed: 7     Unnamed: 8    Unnamed: 9  \\\n",
       "0        NaN        NaN          NaN        NaN            NaN           NaN   \n",
       "1  2\\n王文娟\\n無  3\\n鄭匡宇\\n無  4\\n黃聖峰\\n台澎黨  5\\n童文薰\\n無  6\\n蔣萬安\\n中國國民黨  7\\n蘇煥智\\n台灣維新   \n",
       "2        NaN        NaN          NaN        NaN            NaN           NaN   \n",
       "3        NaN        NaN          NaN        NaN            NaN           NaN   \n",
       "4         56         49           35        204         51,433           177   \n",
       "\n",
       "   ... Unnamed: 13     Unnamed: 14            Unnamed: 15  Unnamed: 16  \\\n",
       "0  ...         NaN             NaN  A\\n有效票數\\n\\nA=1+2+...N  B\\n無效票數\\n\\n   \n",
       "1  ...  11\\n謝立康\\n無  12\\n陳時中\\n民主進步黨                    NaN          NaN   \n",
       "2  ...         NaN             NaN                    NaN          NaN   \n",
       "3  ...         NaN             NaN                    NaN          NaN   \n",
       "4  ...          20          46,309                132,060        1,134   \n",
       "\n",
       "       Unnamed: 17           Unnamed: 18       Unnamed: 19  Unnamed: 20  \\\n",
       "0  C\\n投票數\\n\\nC=A+B  D\\n已領未投\\n票　　數\\nD=E-C  E\\n發出票數\\n\\nE=C+D  F\\n用餘票數\\n\\n   \n",
       "1              NaN                   NaN               NaN          NaN   \n",
       "2              NaN                   NaN               NaN          NaN   \n",
       "3              NaN                   NaN               NaN          NaN   \n",
       "4          133,194                    20           133,214       64,212   \n",
       "\n",
       "        Unnamed: 21         Unnamed: 22  \n",
       "0  G\\n選舉人數\\n\\nG=E+F  H\\n投票率\\nH=C/G\\n(%)  \n",
       "1               NaN                 NaN  \n",
       "2               NaN                 NaN  \n",
       "3               NaN                 NaN  \n",
       "4           197,426               67.47  \n",
       "\n",
       "[5 rows x 23 columns]"
      ]
     },
     "execution_count": 2,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "file_name = \"data/縣表3-1-63000(臺北市)-111年臺北市縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls\"\n",
    "df = pd.read_excel(file_name)\n",
    "df.head()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "## Importing the data of `縣表3-2-63000(臺北市)-111年臺北市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls`\n",
    "\n",
    "Check the list of worksheets before importing."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 3,
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "-"
    }
   },
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "['第1選舉區', '第2選舉區', '第3選舉區', '第4選舉區', '第5選舉區', '第6選舉區', '第7選舉區', '第8選舉區']\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "file_name = \"data/縣表3-2-63000(臺北市)-111年臺北市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls\"\n",
    "excel_file = pd.ExcelFile(file_name)\n",
    "print(excel_file.sheet_names)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "## We can specify which sheet to import via `sheet_name` parameter"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 4,
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "-"
    }
   },
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Shape of 第1選舉區: (357, 36)\n",
      "Shape of 第2選舉區: (250, 24)\n",
      "Shape of 第3選舉區: (307, 27)\n",
      "Shape of 第4選舉區: (243, 24)\n",
      "Shape of 第5選舉區: (259, 29)\n",
      "Shape of 第6選舉區: (375, 38)\n",
      "Shape of 第7選舉區: (1771, 13)\n",
      "Shape of 第8選舉區: (1771, 14)\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "for sheetName in excel_file.sheet_names:\n",
    "    df = pd.read_excel(file_name, sheet_name=sheetName)\n",
    "    print(f\"Shape of {sheetName}: {df.shape}\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "## The `sheet_name` parameter also accepts integer as input"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 5,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Shape of the 0th sheet: (357, 36)\n",
      "Shape of the 1th sheet: (250, 24)\n",
      "Shape of the 2th sheet: (307, 27)\n",
      "Shape of the 3th sheet: (243, 24)\n",
      "Shape of the 4th sheet: (259, 29)\n",
      "Shape of the 5th sheet: (375, 38)\n",
      "Shape of the 6th sheet: (1771, 13)\n",
      "Shape of the 7th sheet: (1771, 14)\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "for i in range(len(excel_file.sheet_names)):\n",
    "    df = pd.read_excel(file_name, sheet_name=i)\n",
    "    print(f\"Shape of the {i}th sheet: {df.shape}\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "slide"
    }
   },
   "source": [
    "## Wrangling Data"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "## Once the import part is done, it is time to wrangle the messy spreadsheets into a tidy data format\n",
    "\n",
    "> Tidy datasets are all alike, but every messy dataset is messy in its own way.\n",
    ">\n",
    "> [Hadley Wickham](http://hadley.nz/)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "## What is tidy data?\n",
    "\n",
    "> There are three interrelated rules which make a dataset tidy:\n",
    "> \n",
    "> 1. Each variable must have its own column.\n",
    "> 2. Each observation must have its own row.\n",
    "> 3. Each value must have its own cell.\n",
    "\n",
    "Source: <https://vita.had.co.nz/papers/tidy-data.pdf>"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "## Why tidy data?\n",
    "\n",
    "Simply put, once our data is in tidy format, it is easy to use and quite convenient to transform into the designated format of visualization or modeling functions for the next stage of data science project."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "## What makes our original workbooks messy?\n",
    "\n",
    "- Combined cells\n",
    "- Missing values\n",
    "- Summations within observations\n",
    "- Value in variable names"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "## Using two parameters to skip combined cells and transform thousands from `str` to `int` while importing workbook\n",
    "\n",
    "- `skiprows=[0, 1, 3 ,4]`\n",
    "- `thousands=\",\"`"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 6,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "file_name = \"data/縣表3-1-63000(臺北市)-111年臺北市縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls\"\n",
    "df = pd.read_excel(file_name, skiprows=[0, 1, 3, 4], thousands=\",\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 7,
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>Unnamed: 0</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 1</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 2</th>\n",
       "      <th>1\\n張家豪\\n台灣動物保護黨</th>\n",
       "      <th>2\\n王文娟\\n無</th>\n",
       "      <th>3\\n鄭匡宇\\n無</th>\n",
       "      <th>4\\n黃聖峰\\n台澎黨</th>\n",
       "      <th>5\\n童文薰\\n無</th>\n",
       "      <th>6\\n蔣萬安\\n中國國民黨</th>\n",
       "      <th>7\\n蘇煥智\\n台灣維新</th>\n",
       "      <th>...</th>\n",
       "      <th>11\\n謝立康\\n無</th>\n",
       "      <th>12\\n陳時中\\n民主進步黨</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 15</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 16</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 17</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 18</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 19</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 20</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 21</th>\n",
       "      <th>Unnamed: 22</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>0</th>\n",
       "      <td>北投區</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>218</td>\n",
       "      <td>56</td>\n",
       "      <td>49</td>\n",
       "      <td>35</td>\n",
       "      <td>204</td>\n",
       "      <td>51433</td>\n",
       "      <td>177</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>20</td>\n",
       "      <td>46309</td>\n",
       "      <td>132060</td>\n",
       "      <td>1134</td>\n",
       "      <td>133194</td>\n",
       "      <td>20</td>\n",
       "      <td>133214</td>\n",
       "      <td>64212</td>\n",
       "      <td>197426</td>\n",
       "      <td>67.47</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>1</th>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>建民里</td>\n",
       "      <td>1.0</td>\n",
       "      <td>3</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>7</td>\n",
       "      <td>324</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>329</td>\n",
       "      <td>844</td>\n",
       "      <td>7</td>\n",
       "      <td>851</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>851</td>\n",
       "      <td>322</td>\n",
       "      <td>1173</td>\n",
       "      <td>72.55</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>2</th>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>建民里</td>\n",
       "      <td>2.0</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>289</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>365</td>\n",
       "      <td>849</td>\n",
       "      <td>10</td>\n",
       "      <td>859</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>859</td>\n",
       "      <td>353</td>\n",
       "      <td>1212</td>\n",
       "      <td>70.87</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>3</th>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>建民里</td>\n",
       "      <td>3.0</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>297</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>329</td>\n",
       "      <td>865</td>\n",
       "      <td>7</td>\n",
       "      <td>872</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>872</td>\n",
       "      <td>325</td>\n",
       "      <td>1197</td>\n",
       "      <td>72.85</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>4</th>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>文林里</td>\n",
       "      <td>4.0</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>255</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>304</td>\n",
       "      <td>747</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>749</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>749</td>\n",
       "      <td>355</td>\n",
       "      <td>1104</td>\n",
       "      <td>67.84</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "<p>5 rows × 23 columns</p>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "  Unnamed: 0 Unnamed: 1  Unnamed: 2  1\\n張家豪\\n台灣動物保護黨  2\\n王文娟\\n無  3\\n鄭匡宇\\n無  \\\n",
       "0        北投區        NaN         NaN              218         56         49   \n",
       "1        NaN        建民里         1.0                3          1          0   \n",
       "2        NaN        建民里         2.0                1          0          1   \n",
       "3        NaN        建民里         3.0                2          0          0   \n",
       "4        NaN        文林里         4.0                2          0          0   \n",
       "\n",
       "   4\\n黃聖峰\\n台澎黨  5\\n童文薰\\n無  6\\n蔣萬安\\n中國國民黨  7\\n蘇煥智\\n台灣維新  ...  11\\n謝立康\\n無  \\\n",
       "0           35        204          51433           177  ...          20   \n",
       "1            0          7            324             1  ...           0   \n",
       "2            0          0            289             0  ...           0   \n",
       "3            0          0            297             0  ...           1   \n",
       "4            0          0            255             2  ...           0   \n",
       "\n",
       "   12\\n陳時中\\n民主進步黨  Unnamed: 15  Unnamed: 16  Unnamed: 17  Unnamed: 18  \\\n",
       "0           46309       132060         1134       133194           20   \n",
       "1             329          844            7          851            0   \n",
       "2             365          849           10          859            0   \n",
       "3             329          865            7          872            0   \n",
       "4             304          747            2          749            0   \n",
       "\n",
       "   Unnamed: 19  Unnamed: 20  Unnamed: 21  Unnamed: 22  \n",
       "0       133214        64212       197426        67.47  \n",
       "1          851          322         1173        72.55  \n",
       "2          859          353         1212        70.87  \n",
       "3          872          325         1197        72.85  \n",
       "4          749          355         1104        67.84  \n",
       "\n",
       "[5 rows x 23 columns]"
      ]
     },
     "execution_count": 7,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "df.head()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "## Updating `columns` attributes with new column names and drop columns"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 8,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>town</th>\n",
       "      <th>village</th>\n",
       "      <th>office</th>\n",
       "      <th>1\\n張家豪\\n台灣動物保護黨</th>\n",
       "      <th>2\\n王文娟\\n無</th>\n",
       "      <th>3\\n鄭匡宇\\n無</th>\n",
       "      <th>4\\n黃聖峰\\n台澎黨</th>\n",
       "      <th>5\\n童文薰\\n無</th>\n",
       "      <th>6\\n蔣萬安\\n中國國民黨</th>\n",
       "      <th>7\\n蘇煥智\\n台灣維新</th>\n",
       "      <th>8\\n黃珊珊\\n無</th>\n",
       "      <th>9\\n施奉先\\n無</th>\n",
       "      <th>10\\n唐新民\\n共和黨</th>\n",
       "      <th>11\\n謝立康\\n無</th>\n",
       "      <th>12\\n陳時中\\n民主進步黨</th>\n",
       "    </tr>\n",
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       "      <td>NaN</td>\n",
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       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
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       "      <td>329</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
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       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>289</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>193</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
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       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>3</th>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
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       "      <td>3.0</td>\n",
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       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>297</td>\n",
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       "      <td>0</td>\n",
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       "      <td>1</td>\n",
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       "    <tr>\n",
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       "      <td>2</td>\n",
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       "      <td>0</td>\n",
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       "4          0            255             2        184          0             0   \n",
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       "  </thead>\n",
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       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>218</td>\n",
       "      <td>56</td>\n",
       "      <td>49</td>\n",
       "      <td>35</td>\n",
       "      <td>204</td>\n",
       "      <td>51433</td>\n",
       "      <td>177</td>\n",
       "      <td>33492</td>\n",
       "      <td>33</td>\n",
       "      <td>34</td>\n",
       "      <td>20</td>\n",
       "      <td>46309</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
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       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
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       "    <tr>\n",
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       "      <td>0</td>\n",
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       "      <td>0</td>\n",
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    }
   },
   "source": [
    "## Removing subtotals and totals via `dropna()`\n",
    "\n",
    "- To comply with the tidy data rule.\n",
    "- To avoid wrong summations."
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 10,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>town</th>\n",
       "      <th>village</th>\n",
       "      <th>office</th>\n",
       "      <th>1\\n張家豪\\n台灣動物保護黨</th>\n",
       "      <th>2\\n王文娟\\n無</th>\n",
       "      <th>3\\n鄭匡宇\\n無</th>\n",
       "      <th>4\\n黃聖峰\\n台澎黨</th>\n",
       "      <th>5\\n童文薰\\n無</th>\n",
       "      <th>6\\n蔣萬安\\n中國國民黨</th>\n",
       "      <th>7\\n蘇煥智\\n台灣維新</th>\n",
       "      <th>8\\n黃珊珊\\n無</th>\n",
       "      <th>9\\n施奉先\\n無</th>\n",
       "      <th>10\\n唐新民\\n共和黨</th>\n",
       "      <th>11\\n謝立康\\n無</th>\n",
       "      <th>12\\n陳時中\\n民主進步黨</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>1</th>\n",
       "      <td>北投區</td>\n",
       "      <td>建民里</td>\n",
       "      <td>1.0</td>\n",
       "      <td>3</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>7</td>\n",
       "      <td>324</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>179</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>329</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>2</th>\n",
       "      <td>北投區</td>\n",
       "      <td>建民里</td>\n",
       "      <td>2.0</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>289</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>193</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>365</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>3</th>\n",
       "      <td>北投區</td>\n",
       "      <td>建民里</td>\n",
       "      <td>3.0</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>297</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>236</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>329</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>4</th>\n",
       "      <td>北投區</td>\n",
       "      <td>文林里</td>\n",
       "      <td>4.0</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>255</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>184</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>304</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>5</th>\n",
       "      <td>北投區</td>\n",
       "      <td>文林里</td>\n",
       "      <td>5.0</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>280</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>215</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>0</td>\n",
       "      <td>356</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "  town village  office  1\\n張家豪\\n台灣動物保護黨  2\\n王文娟\\n無  3\\n鄭匡宇\\n無  4\\n黃聖峰\\n台澎黨  \\\n",
       "1  北投區     建民里     1.0                3          1          0            0   \n",
       "2  北投區     建民里     2.0                1          0          1            0   \n",
       "3  北投區     建民里     3.0                2          0          0            0   \n",
       "4  北投區     文林里     4.0                2          0          0            0   \n",
       "5  北投區     文林里     5.0                2          1          1            0   \n",
       "\n",
       "   5\\n童文薰\\n無  6\\n蔣萬安\\n中國國民黨  7\\n蘇煥智\\n台灣維新  8\\n黃珊珊\\n無  9\\n施奉先\\n無  10\\n唐新民\\n共和黨  \\\n",
       "1          7            324             1        179          0             0   \n",
       "2          0            289             0        193          0             0   \n",
       "3          0            297             0        236          0             0   \n",
       "4          0            255             2        184          0             0   \n",
       "5          0            280             1        215          0             1   \n",
       "\n",
       "   11\\n謝立康\\n無  12\\n陳時中\\n民主進步黨  \n",
       "1           0             329  \n",
       "2           0             365  \n",
       "3           1             329  \n",
       "4           0             304  \n",
       "5           0             356  "
      ]
     },
     "execution_count": 10,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "df = df.dropna()\n",
    "df.head()"
   ]
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    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
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   "source": [
    "## Transposing wide format into long format"
   ]
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   "cell_type": "code",
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   "outputs": [
    {
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      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>town</th>\n",
       "      <th>village</th>\n",
       "      <th>office</th>\n",
       "      <th>candidate_info</th>\n",
       "      <th>votes</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>0</th>\n",
       "      <td>北投區</td>\n",
       "      <td>建民里</td>\n",
       "      <td>1.0</td>\n",
       "      <td>1\\n張家豪\\n台灣動物保護黨</td>\n",
       "      <td>3</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>1</th>\n",
       "      <td>北投區</td>\n",
       "      <td>建民里</td>\n",
       "      <td>2.0</td>\n",
       "      <td>1\\n張家豪\\n台灣動物保護黨</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>2</th>\n",
       "      <td>北投區</td>\n",
       "      <td>建民里</td>\n",
       "      <td>3.0</td>\n",
       "      <td>1\\n張家豪\\n台灣動物保護黨</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>3</th>\n",
       "      <td>北投區</td>\n",
       "      <td>文林里</td>\n",
       "      <td>4.0</td>\n",
       "      <td>1\\n張家豪\\n台灣動物保護黨</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>4</th>\n",
       "      <td>北投區</td>\n",
       "      <td>文林里</td>\n",
       "      <td>5.0</td>\n",
       "      <td>1\\n張家豪\\n台灣動物保護黨</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "  town village  office   candidate_info  votes\n",
       "0  北投區     建民里     1.0  1\\n張家豪\\n台灣動物保護黨      3\n",
       "1  北投區     建民里     2.0  1\\n張家豪\\n台灣動物保護黨      1\n",
       "2  北投區     建民里     3.0  1\\n張家豪\\n台灣動物保護黨      2\n",
       "3  北投區     文林里     4.0  1\\n張家豪\\n台灣動物保護黨      2\n",
       "4  北投區     文林里     5.0  1\\n張家豪\\n台灣動物保護黨      2"
      ]
     },
     "execution_count": 11,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "df_long = pd.melt(df, id_vars=[\"town\", \"village\", \"office\"],\n",
    "                  var_name='candidate_info',\n",
    "                  value_name='votes'\n",
    "                 )\n",
    "df_long.head()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "## Splitting candidate column"
   ]
  },
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   "cell_type": "code",
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   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>0</th>\n",
       "      <th>1</th>\n",
       "      <th>2</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>0</th>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>張家豪</td>\n",
       "      <td>台灣動物保護黨</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>1</th>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>張家豪</td>\n",
       "      <td>台灣動物保護黨</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>2</th>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>張家豪</td>\n",
       "      <td>台灣動物保護黨</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>3</th>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>張家豪</td>\n",
       "      <td>台灣動物保護黨</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>4</th>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>張家豪</td>\n",
       "      <td>台灣動物保護黨</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>...</th>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>21055</th>\n",
       "      <td>12</td>\n",
       "      <td>陳時中</td>\n",
       "      <td>民主進步黨</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>21056</th>\n",
       "      <td>12</td>\n",
       "      <td>陳時中</td>\n",
       "      <td>民主進步黨</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>21057</th>\n",
       "      <td>12</td>\n",
       "      <td>陳時中</td>\n",
       "      <td>民主進步黨</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>21058</th>\n",
       "      <td>12</td>\n",
       "      <td>陳時中</td>\n",
       "      <td>民主進步黨</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>21059</th>\n",
       "      <td>12</td>\n",
       "      <td>陳時中</td>\n",
       "      <td>民主進步黨</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "<p>21060 rows × 3 columns</p>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "        0    1        2\n",
       "0       1  張家豪  台灣動物保護黨\n",
       "1       1  張家豪  台灣動物保護黨\n",
       "2       1  張家豪  台灣動物保護黨\n",
       "3       1  張家豪  台灣動物保護黨\n",
       "4       1  張家豪  台灣動物保護黨\n",
       "...    ..  ...      ...\n",
       "21055  12  陳時中    民主進步黨\n",
       "21056  12  陳時中    民主進步黨\n",
       "21057  12  陳時中    民主進步黨\n",
       "21058  12  陳時中    民主進步黨\n",
       "21059  12  陳時中    民主進步黨\n",
       "\n",
       "[21060 rows x 3 columns]"
      ]
     },
     "execution_count": 12,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "candidate_info_split = df_long[\"candidate_info\"].str.split(\"\\n\", expand=True)\n",
    "candidate_info_split"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "## Reassembling `DataFrame`"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 13,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "df_reassembled = pd.concat((df_long[[\"town\", \"village\", \"office\"]], candidate_info_split, df_long[[\"votes\"]]), axis=1)\n",
    "df_reassembled.rename(columns={0: \"number\", 1: \"candidate\", 2: \"party\"}, inplace=True)"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "## Adjusting column data type"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 14,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/plain": [
       "town         object\n",
       "village      object\n",
       "office        int64\n",
       "number        int64\n",
       "candidate    object\n",
       "party        object\n",
       "votes         int64\n",
       "dtype: object"
      ]
     },
     "execution_count": 14,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "df_reassembled = df_reassembled.astype({\"office\": int, \"number\": int})\n",
    "df_reassembled.dtypes"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "slide"
    }
   },
   "source": [
    "## Assembling codes"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "## Define a function called `melt_tidy_dataframe()` which assembles the previous cells"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 15,
   "metadata": {},
   "outputs": [],
   "source": [
    "def melt_tidy_dataframe(df):\n",
    "    # updating columns\n",
    "    n_candidates = df.shape[1] - 11\n",
    "    columns_to_select = 3 + n_candidates\n",
    "    df = df.iloc[:, :columns_to_select]\n",
    "    df.rename(columns={\"Unnamed: 0\": \"town\", \"Unnamed: 1\": \"village\", \"Unnamed: 2\": \"office\"}, inplace=True)\n",
    "    # forward-fill town values\n",
    "    filled_towns = df[\"town\"].fillna(method=\"ffill\")\n",
    "    df = df.assign(town=filled_towns)\n",
    "    # removing subtotals and totals\n",
    "    df = df.dropna()\n",
    "    # transposing\n",
    "    df_long = pd.melt(df, id_vars=[\"town\", \"village\", \"office\"],\n",
    "                      var_name='candidate_info',\n",
    "                      value_name='votes'\n",
    "                     )\n",
    "    # splitting candidate info\n",
    "    candidate_info_split = df_long[\"candidate_info\"].str.split(\"\\n\", expand=True)\n",
    "    df_reassembled = pd.concat((df_long[[\"town\", \"village\", \"office\"]], candidate_info_split, df_long[[\"votes\"]]), axis=1)\n",
    "    df_reassembled.rename(columns={0: \"number\", 1: \"candidate\", 2: \"party\"}, inplace=True)\n",
    "    # adjusting data type\n",
    "    df_reassembled = df_reassembled.astype({\"office\": int, \"number\": int, \"votes\": int})\n",
    "    return df_reassembled"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "## Retrieving file names"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 16,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "['縣表3-1-10005(苗栗縣)-111年苗栗縣縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-10010(嘉義縣)-111年嘉義縣縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-10015(花蓮縣)-111年花蓮縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-09020(金門縣)-111年金門縣縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-10004(新竹縣)-111年新竹縣縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-10016(澎湖縣)-111年澎湖縣縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-63000(臺北市)-111年臺北市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-10014(臺東縣)-111年臺東縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-66000(臺中市)-111年臺中市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-65000(新北市)-111年新北市縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-10013(屏東縣)-111年屏東縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-09007(連江縣)-111年連江縣縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-64000(高雄市)-111年高雄市縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-10010(嘉義縣)-111年嘉義縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-10018(新竹市)-111年新竹市縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-10004(新竹縣)-111年新竹縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-10013(屏東縣)-111年屏東縣縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-10002(宜蘭縣)-111年宜蘭縣縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-10008(南投縣)-111年南投縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-10009(雲林縣)-111年雲林縣縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-10020(嘉義市)-111年嘉義市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-67000(臺南市)-111年臺南市縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-10007(彰化縣)-111年彰化縣縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-10007(彰化縣)-111年彰化縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-10014(臺東縣)-111年臺東縣縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-10005(苗栗縣)-111年苗栗縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-09007(連江縣)-111年連江縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-10016(澎湖縣)-111年澎湖縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-10015(花蓮縣)-111年花蓮縣縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-10009(雲林縣)-111年雲林縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-63000(臺北市)-111年臺北市縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-09020(金門縣)-111年金門縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-10017(基隆市)-111年基隆市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-68000(桃園市)-111年桃園市縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-10002(宜蘭縣)-111年宜蘭縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-10017(基隆市)-111年基隆市縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-66000(臺中市)-111年臺中市縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-10018(新竹市)-111年新竹市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-2-65000(新北市)-111年新北市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls', '縣表3-1-10008(南投縣)-111年南投縣縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls']\n",
      "43\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "list_dir = os.listdir(\"data\")\n",
    "file_names = [file for file in list_dir if \".xls\" in file and \"縣市\" in file]\n",
    "print(file_names)\n",
    "print(len(file_names))"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "## Applying `melt_tidy_dataframe()` on all workbooks"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 17,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "苗栗縣:縣市長\n",
      "桃園市:縣市議員\n",
      "高雄市:縣市議員\n",
      "臺南市:縣市議員\n",
      "嘉義縣:縣市長\n",
      "花蓮縣:縣市議員\n",
      "金門縣:縣市長\n",
      "新竹縣:縣市長\n",
      "澎湖縣:縣市長\n",
      "臺北市:縣市議員\n",
      "臺東縣:縣市議員\n",
      "臺中市:縣市議員\n",
      "新北市:縣市長\n",
      "屏東縣:縣市議員\n",
      "連江縣:縣市長\n",
      "高雄市:縣市長\n",
      "嘉義縣:縣市議員\n",
      "新竹市:縣市長\n",
      "新竹縣:縣市議員\n",
      "屏東縣:縣市長\n",
      "宜蘭縣:縣市長\n",
      "南投縣:縣市議員\n",
      "雲林縣:縣市長\n",
      "嘉義市:縣市議員\n",
      "臺南市:縣市長\n",
      "彰化縣:縣市長\n",
      "彰化縣:縣市議員\n",
      "臺東縣:縣市長\n",
      "苗栗縣:縣市議員\n",
      "連江縣:縣市議員\n",
      "澎湖縣:縣市議員\n",
      "花蓮縣:縣市長\n",
      "雲林縣:縣市議員\n",
      "臺北市:縣市長\n",
      "金門縣:縣市議員\n",
      "基隆市:縣市議員\n",
      "桃園市:縣市長\n",
      "宜蘭縣:縣市議員\n",
      "基隆市:縣市長\n",
      "臺中市:縣市長\n",
      "新竹市:縣市議員\n",
      "新北市:縣市議員\n",
      "南投縣:縣市長\n"
     ]
    }
   ],
   "source": [
    "for file_name in file_names:\n",
    "    county = re.split(\"\\(|\\)\", file_name.split(\"-\")[2])[1]\n",
    "    if \"市長\" in file_name:\n",
    "        campaign = \"縣市長\"\n",
    "    else:\n",
    "        campaign = \"縣市議員\"\n",
    "    print(f\"{county}:{campaign}\")"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 18,
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Melting and tidying worksheet 苗栗縣 of 縣表3-1-10005(苗栗縣)-111年苗栗縣縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第1選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第2選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第3選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第4選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第5選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第6選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第7選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第8選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第9選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第10選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第11選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第12選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第13選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第14選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第1選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第2選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第3選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第4選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第5選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第6選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第7選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第8選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第9選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第10選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第11選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第12選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第13選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第14選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第15選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第1選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第2選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第3選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第4選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第5選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第4選舉區 of 縣表3-2-10015(花蓮縣)-111年花蓮縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第5選舉區 of 縣表3-2-10015(花蓮縣)-111年花蓮縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第7選舉區 of 縣表3-2-10015(花蓮縣)-111年花蓮縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第8選舉區 of 縣表3-2-10015(花蓮縣)-111年花蓮縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第9選舉區 of 縣表3-2-10015(花蓮縣)-111年花蓮縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第10選舉區 of 縣表3-2-10015(花蓮縣)-111年花蓮縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 金門縣 of 縣表3-1-09020(金門縣)-111年金門縣縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第4選舉區 of 縣表3-2-63000(臺北市)-111年臺北市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第5選舉區 of 縣表3-2-63000(臺北市)-111年臺北市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第6選舉區 of 縣表3-2-63000(臺北市)-111年臺北市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第8選舉區 of 縣表3-2-63000(臺北市)-111年臺北市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第1選舉區 of 縣表3-2-10014(臺東縣)-111年臺東縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第15選舉區 of 縣表3-2-10013(屏東縣)-111年屏東縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第2選舉區 of 縣表3-2-10010(嘉義縣)-111年嘉義縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第3選舉區 of 縣表3-2-10010(嘉義縣)-111年嘉義縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第5選舉區 of 縣表3-2-10010(嘉義縣)-111年嘉義縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第6選舉區 of 縣表3-2-10010(嘉義縣)-111年嘉義縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第7選舉區 of 縣表3-2-10010(嘉義縣)-111年嘉義縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第3選舉區 of 縣表3-2-10004(新竹縣)-111年新竹縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第6選舉區 of 縣表3-2-10004(新竹縣)-111年新竹縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第7選舉區 of 縣表3-2-10004(新竹縣)-111年新竹縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第8選舉區 of 縣表3-2-10004(新竹縣)-111年新竹縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第9選舉區 of 縣表3-2-10004(新竹縣)-111年新竹縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第10選舉區 of 縣表3-2-10004(新竹縣)-111年新竹縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第11選舉區 of 縣表3-2-10004(新竹縣)-111年新竹縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第12選舉區 of 縣表3-2-10004(新竹縣)-111年新竹縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第13選舉區 of 縣表3-2-10004(新竹縣)-111年新竹縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第7選舉區 of 縣表3-2-10002(宜蘭縣)-111年宜蘭縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第5選舉區 of 縣表3-2-65000(新北市)-111年新北市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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    "    if \"市長\" in file_name:\n",
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    "    for sheetName in sheet_names:\n",
    "        if len(sheet_names) == 1:\n",
    "            electoral_district = np.nan\n",
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    "        df = pd.read_excel(file_path, skiprows=[0, 1, 3, 4], thousands=\",\", sheet_name=sheetName)\n",
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    "concatenated_df = concatenated_df.reset_index(drop=True) # reset index for the concatenated dataframe"
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       "  <thead>\n",
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       "  </thead>\n",
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       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
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       "      <td>NaN</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>1</th>\n",
       "      <td>苗栗市</td>\n",
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       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>鍾東錦</td>\n",
       "      <td>無</td>\n",
       "      <td>251</td>\n",
       "      <td>苗栗縣</td>\n",
       "      <td>縣市長</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
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       "      <td>鍾東錦</td>\n",
       "      <td>無</td>\n",
       "      <td>299</td>\n",
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       "      <td>NaN</td>\n",
       "    </tr>\n",
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       "      <td>無</td>\n",
       "      <td>299</td>\n",
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       "      <td>NaN</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
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       "0  苗栗市     中苗里       1       1       鍾東錦     無    264    苗栗縣      縣市長   \n",
       "1  苗栗市     青苗里       2       1       鍾東錦     無    251    苗栗縣      縣市長   \n",
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       "  electoral_district  \n",
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   "source": [
    "concatenated_df.head()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 20,
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "outputs": [
    {
     "data": {
      "text/html": [
       "<div>\n",
       "<style scoped>\n",
       "    .dataframe tbody tr th:only-of-type {\n",
       "        vertical-align: middle;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe tbody tr th {\n",
       "        vertical-align: top;\n",
       "    }\n",
       "\n",
       "    .dataframe thead th {\n",
       "        text-align: right;\n",
       "    }\n",
       "</style>\n",
       "<table border=\"1\" class=\"dataframe\">\n",
       "  <thead>\n",
       "    <tr style=\"text-align: right;\">\n",
       "      <th></th>\n",
       "      <th>town</th>\n",
       "      <th>village</th>\n",
       "      <th>office</th>\n",
       "      <th>number</th>\n",
       "      <th>candidate</th>\n",
       "      <th>party</th>\n",
       "      <th>votes</th>\n",
       "      <th>county</th>\n",
       "      <th>campaign</th>\n",
       "      <th>electoral_district</th>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </thead>\n",
       "  <tbody>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>409180</th>\n",
       "      <td>仁愛鄉</td>\n",
       "      <td>法治村</td>\n",
       "      <td>489</td>\n",
       "      <td>3</td>\n",
       "      <td>王永慶</td>\n",
       "      <td>無</td>\n",
       "      <td>6</td>\n",
       "      <td>南投縣</td>\n",
       "      <td>縣市長</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>409181</th>\n",
       "      <td>仁愛鄉</td>\n",
       "      <td>中正村</td>\n",
       "      <td>490</td>\n",
       "      <td>3</td>\n",
       "      <td>王永慶</td>\n",
       "      <td>無</td>\n",
       "      <td>6</td>\n",
       "      <td>南投縣</td>\n",
       "      <td>縣市長</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>409182</th>\n",
       "      <td>仁愛鄉</td>\n",
       "      <td>互助村</td>\n",
       "      <td>491</td>\n",
       "      <td>3</td>\n",
       "      <td>王永慶</td>\n",
       "      <td>無</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>南投縣</td>\n",
       "      <td>縣市長</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>409183</th>\n",
       "      <td>仁愛鄉</td>\n",
       "      <td>互助村</td>\n",
       "      <td>492</td>\n",
       "      <td>3</td>\n",
       "      <td>王永慶</td>\n",
       "      <td>無</td>\n",
       "      <td>3</td>\n",
       "      <td>南投縣</td>\n",
       "      <td>縣市長</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>409184</th>\n",
       "      <td>仁愛鄉</td>\n",
       "      <td>新生村</td>\n",
       "      <td>493</td>\n",
       "      <td>3</td>\n",
       "      <td>王永慶</td>\n",
       "      <td>無</td>\n",
       "      <td>4</td>\n",
       "      <td>南投縣</td>\n",
       "      <td>縣市長</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "  </tbody>\n",
       "</table>\n",
       "</div>"
      ],
      "text/plain": [
       "       town village  office  number candidate party  votes county campaign  \\\n",
       "409180  仁愛鄉     法治村     489       3       王永慶     無      6    南投縣      縣市長   \n",
       "409181  仁愛鄉     中正村     490       3       王永慶     無      6    南投縣      縣市長   \n",
       "409182  仁愛鄉     互助村     491       3       王永慶     無      2    南投縣      縣市長   \n",
       "409183  仁愛鄉     互助村     492       3       王永慶     無      3    南投縣      縣市長   \n",
       "409184  仁愛鄉     新生村     493       3       王永慶     無      4    南投縣      縣市長   \n",
       "\n",
       "       electoral_district  \n",
       "409180                NaN  \n",
       "409181                NaN  \n",
       "409182                NaN  \n",
       "409183                NaN  \n",
       "409184                NaN  "
      ]
     },
     "execution_count": 20,
     "metadata": {},
     "output_type": "execute_result"
    }
   ],
   "source": [
    "concatenated_df.tail()"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "## Define a class `TaiwanElection2022` to make the above codes more organized\n",
    "\n",
    "```python\n",
    "class TaiwanElection2022:\n",
    "    def __init__(self, data_folder: None=None):\n",
    "        list_dir = os.listdir(data_folder)\n",
    "        self.data_folder = data_folder\n",
    "        self.file_names = [file for file in list_dir if \".xls\" in file and \"縣市\" in file]\n",
    "    def melt_tidy_dataframe(self, df) -> pd.core.frame.DataFrame:\n",
    "        # updating columns\n",
    "        n_candidates = df.shape[1] - 11\n",
    "        columns_to_select = 3 + n_candidates\n",
    "        df = df.iloc[:, :columns_to_select]\n",
    "        df.rename(columns={\"Unnamed: 0\": \"town\", \"Unnamed: 1\": \"village\", \"Unnamed: 2\": \"office\"}, inplace=True)\n",
    "        # forward-fill town values\n",
    "        filled_towns = df[\"town\"].fillna(method=\"ffill\")\n",
    "        df = df.assign(town=filled_towns)\n",
    "        # removing subtotals and totals\n",
    "        df = df.dropna()\n",
    "        # transposing\n",
    "        df_long = pd.melt(df, id_vars=[\"town\", \"village\", \"office\"],\n",
    "                          var_name='candidate_info',\n",
    "                          value_name='votes'\n",
    "                         )\n",
    "        # splitting candidate info\n",
    "        candidate_info_split = df_long[\"candidate_info\"].str.split(\"\\n\", expand=True)\n",
    "        df_reassembled = pd.concat((df_long[[\"town\", \"village\", \"office\"]], candidate_info_split, df_long[[\"votes\"]]), axis=1)\n",
    "        df_reassembled.rename(columns={0: \"number\", 1: \"candidate\", 2: \"party\"}, inplace=True)\n",
    "        # adjusting data type\n",
    "        df_reassembled = df_reassembled.astype({\"office\": int, \"number\": int, \"votes\": int})\n",
    "        return df_reassembled\n",
    "```"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "```python\n",
    "    def create_election_dataframe(self) -> pd.core.frame.DataFrame:\n",
    "        concatenated_df = pd.DataFrame()\n",
    "        for file_name in self.file_names:\n",
    "            county = re.split(\"\\(|\\)\", file_name.split(\"-\")[2])[1]\n",
    "            if \"市長\" in file_name:\n",
    "                campaign = \"縣市長\"\n",
    "            else:\n",
    "                campaign = \"縣市議員\"\n",
    "            if self.data_folder is None:\n",
    "                file_path = f\"{file_name}\"\n",
    "            else:\n",
    "                file_path = f\"{self.data_folder}/{file_name}\"\n",
    "            excel_file = pd.ExcelFile(file_path)\n",
    "            sheet_names = excel_file.sheet_names\n",
    "            for sheetName in sheet_names:\n",
    "                if len(sheet_names) == 1:\n",
    "                    electoral_district = np.nan\n",
    "                else:\n",
    "                    electoral_district = sheetName\n",
    "                df = pd.read_excel(file_path, skiprows=[0, 1, 3, 4], thousands=\",\", sheet_name=sheetName)\n",
    "                melted_tidy_dataframe = self.melt_tidy_dataframe(df)\n",
    "                melted_tidy_dataframe[\"county\"] = county\n",
    "                melted_tidy_dataframe[\"campaign\"] = campaign\n",
    "                melted_tidy_dataframe[\"electoral_district\"] = electoral_district\n",
    "                concatenated_df = pd.concat((concatenated_df, melted_tidy_dataframe))\n",
    "                print(f\"Melting and tidying worksheet {sheetName} of {file_name}...\")\n",
    "        concatenated_df = concatenated_df.reset_index(drop=True) # reset index for the concatenated dataframe\n",
    "        out_df = concatenated_df[[\"county\", \"town\", \"village\", \"office\", \"number\", \"campaign\", \"electoral_district\", \"party\", \"candidate\", \"votes\"]]\n",
    "        return out_df\n",
    "```"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "metadata": {
    "slideshow": {
     "slide_type": "subslide"
    }
   },
   "source": [
    "## Use `TaiwanElection2022` class to generate the compact `DataFrame`\n",
    "\n",
    "Source: <https://raw.githubusercontent.com/datainpoint/classroom-programming-and-data-analysis/main/taiwan_election_2022.py>"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "code",
   "execution_count": 21,
   "metadata": {},
   "outputs": [
    {
     "name": "stdout",
     "output_type": "stream",
     "text": [
      "Melting and tidying worksheet 苗栗縣 of 縣表3-1-10005(苗栗縣)-111年苗栗縣縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第1選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第2選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第3選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第4選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第5選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第6選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第7選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第8選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第9選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第10選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第11選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第12選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第13選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第14選舉區 of 縣表3-2-68000(桃園市)-111年桃園市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第1選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第2選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第3選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第4選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第5選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第6選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第7選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第8選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第9選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第10選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第11選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第12選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第13選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第14選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第15選舉區 of 縣表3-2-64000(高雄市)-111年高雄市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第1選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第2選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第3選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第4選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第5選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第6選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第7選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第8選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第9選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第10選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第11選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第12選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第13選舉區 of 縣表3-2-67000(臺南市)-111年臺南市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 嘉義縣 of 縣表3-1-10010(嘉義縣)-111年嘉義縣縣市長選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第1選舉區 of 縣表3-2-10015(花蓮縣)-111年花蓮縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第2選舉區 of 縣表3-2-10015(花蓮縣)-111年花蓮縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第8選舉區 of 縣表3-2-63000(臺北市)-111年臺北市縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第9選舉區 of 縣表3-2-10004(新竹縣)-111年新竹縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第10選舉區 of 縣表3-2-10004(新竹縣)-111年新竹縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第11選舉區 of 縣表3-2-10004(新竹縣)-111年新竹縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第12選舉區 of 縣表3-2-10004(新竹縣)-111年新竹縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第13選舉區 of 縣表3-2-10004(新竹縣)-111年新竹縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第5選舉區 of 縣表3-2-10008(南投縣)-111年南投縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第5選舉區 of 縣表3-2-10007(彰化縣)-111年彰化縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第7選舉區 of 縣表3-2-10007(彰化縣)-111年彰化縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第9選舉區 of 縣表3-2-10007(彰化縣)-111年彰化縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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      "Melting and tidying worksheet 第6選舉區 of 縣表3-2-10005(苗栗縣)-111年苗栗縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第7選舉區 of 縣表3-2-10005(苗栗縣)-111年苗栗縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
      "Melting and tidying worksheet 第8選舉區 of 縣表3-2-10005(苗栗縣)-111年苗栗縣縣市議員選舉候選人在各投開票所得票數一覽表.xls...\n",
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       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
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       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>無</td>\n",
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       "      <td>264</td>\n",
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       "    <tr>\n",
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       "      <td>苗栗縣</td>\n",
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       "      <td>青苗里</td>\n",
       "      <td>2</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>縣市長</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>無</td>\n",
       "      <td>鍾東錦</td>\n",
       "      <td>251</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
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       "      <td>維祥里</td>\n",
       "      <td>3</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
       "      <td>縣市長</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>無</td>\n",
       "      <td>鍾東錦</td>\n",
       "      <td>299</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
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       "      <td>苗栗市</td>\n",
       "      <td>維祥里</td>\n",
       "      <td>4</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
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       "      <td>NaN</td>\n",
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       "      <td>299</td>\n",
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       "    <tr>\n",
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       "      <td>5</td>\n",
       "      <td>1</td>\n",
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       "      <td>無</td>\n",
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       "      <td>309</td>\n",
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       "    <tr>\n",
       "      <th>...</th>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "      <td>...</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>409180</th>\n",
       "      <td>南投縣</td>\n",
       "      <td>仁愛鄉</td>\n",
       "      <td>法治村</td>\n",
       "      <td>489</td>\n",
       "      <td>3</td>\n",
       "      <td>縣市長</td>\n",
       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>無</td>\n",
       "      <td>王永慶</td>\n",
       "      <td>6</td>\n",
       "    </tr>\n",
       "    <tr>\n",
       "      <th>409181</th>\n",
       "      <td>南投縣</td>\n",
       "      <td>仁愛鄉</td>\n",
       "      <td>中正村</td>\n",
       "      <td>490</td>\n",
       "      <td>3</td>\n",
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       "      <td>NaN</td>\n",
       "      <td>無</td>\n",
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       "      <td>6</td>\n",
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       "2         苗栗縣  苗栗市     維祥里       3       1      縣市長                NaN     無   \n",
       "3         苗栗縣  苗栗市     維祥里       4       1      縣市長                NaN     無   \n",
       "4         苗栗縣  苗栗市     維祥里       5       1      縣市長                NaN     無   \n",
       "...       ...  ...     ...     ...     ...      ...                ...   ...   \n",
       "409180    南投縣  仁愛鄉     法治村     489       3      縣市長                NaN     無   \n",
       "409181    南投縣  仁愛鄉     中正村     490       3      縣市長                NaN     無   \n",
       "409182    南投縣  仁愛鄉     互助村     491       3      縣市長                NaN     無   \n",
       "409183    南投縣  仁愛鄉     互助村     492       3      縣市長                NaN     無   \n",
       "409184    南投縣  仁愛鄉     新生村     493       3      縣市長                NaN     無   \n",
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