Преобразование DataFrame Pandas в несколько отдельных серий Pandas

Мой школьный округ попросил меня запланировать учащихся на факультативные занятия в следующем году в зависимости от их уровня обучения. К сожалению, у нас нет доступа к некоторым удобным приложениям для планирования, которые могут делать это автоматически. Вместо того чтобы вручную записывать каждого студента, я решил попробовать использовать Python. Раньше я писал код, чтобы ускорить некоторые задачи администрирования низкого уровня, но это оказалось гораздо сложнее, чем я ожидал.

Мой код должен сделать следующее:

• Перебирать список учащихся и их уровень обучения.
• Случайным образом назначьте каждого ученика в одну секцию одного класса на каждый из шести периодов.
• Убедитесь, что учащиеся не занесены в список нескольких разделов одного класса (например, два раздела английского языка 1).
• Убедитесь, что 2 из 6 занятий называются «Экективными».
• Убедитесь, что в раздел класса назначено не более 30 учащихся.

Вот пример вывода, который я хотел бы увидеть:

Вот еще один формат, который может создать мой код:

У меня есть CSV из 500 учеников (имена заменены на «Студент X» по соображениям конфиденциальности) и соответствующий им уровень успеваемости. Я преобразовал этот CSV в DataFrame Pandas и написал следующий код. Я пошел в том направлении, чтобы превратить каждый курс (например, «Английский 1», «Алгебра 1» и т. д.) в серию Pandas, которая будет объединена в более крупный DataFrame. В этом примере я ограничил его только одним типом курса (английский 1, также известный как «ELA 1») в качестве теста:

import pandas as pd

s_test = 'schedule_test.csv' # Roster of students and grade levels

df_s_test = pd.read_csv(s_test)

class_size_limit = 30

stop = 0

df_shuffle = df_s_test.sample(frac=1)

ela1 = {'ELA Section 1':[],'ELA Section 2':[],'ELA Section 3':[],'ELA Section 4':[],'ELA Section 5':[],'ELA Section 6':[]}

sections = ['Section 1','Section 2','Section 3','Section 4','Section 5','Section 6']

for s in df_shuffle.index:
    for sec in sections:
        if df_shuffle.loc[s,'Grade Level']=='9th':
            if stop==0:
                if df_shuffle.loc[s,'Student'] not in ela1[sec]:
                    if len(ela1[sec]) < class_size_limit:
                        ela1[sec]+=[df_shuffle.loc[s,'Student']]
                        stop+=1
    stop = 0

ela1 =pd.Series(ela1)

df_ela1 = pd.DataFrame({})

df_ela1 = pd.concat([df_ela1,ela1.to_frame().T],ignore_index=True)

df_ela1.to_csv('test.csv',index=False)

К сожалению, созданный мной DataFrame состоит из списков, а не отдельных строк студентов:

В настоящее время также нет способа предотвратить попадание студента в раздел, который конфликтует с разделом, в котором он уже находится. Например, мой код должен предотвратить помещение Студента 1 в Раздел 1 Алгебры 1, потому что это происходит во время тот же период, что и Раздел 1 ELA.

Это заставляет меня думать, что мне следует организовать свою серию Pandas по разделам класса в каждом периоде (например, все классы 1-го класса для 9-го класса, все классы для 2-го класса для 9-го класса и т. д.), а не по разделам в каждом типе урока (например, все классы 9-го класса). курсы ELA, все курсы алгебры и т. д.).

Я ценю любую помощь или рекомендации, которые вы можете предложить.