zmc
2023-12-22 9fdbf60165db0400c2e8e6be2dc6e88138ac719a
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
998
999
1000
1001
1002
1003
1004
1005
1006
1007
1008
1009
1010
1011
1012
1013
1014
1015
1016
1017
1018
1019
1020
1021
1022
1023
1024
1025
1026
1027
1028
1029
1030
1031
1032
1033
1034
1035
1036
1037
1038
1039
1040
1041
1042
1043
1044
1045
1046
1047
1048
1049
1050
1051
1052
1053
1054
1055
1056
1057
1058
1059
1060
1061
1062
1063
1064
1065
1066
1067
1068
1069
1070
1071
1072
1073
1074
1075
1076
1077
1078
1079
1080
1081
1082
1083
1084
1085
1086
1087
1088
1089
1090
1091
1092
1093
1094
1095
1096
1097
1098
1099
1100
1101
1102
1103
1104
1105
1106
1107
1108
1109
1110
1111
1112
1113
1114
1115
1116
1117
1118
1119
1120
1121
1122
1123
1124
1125
1126
1127
1128
1129
1130
1131
1132
1133
1134
1135
1136
1137
1138
1139
1140
1141
1142
1143
1144
1145
1146
1147
1148
1149
1150
1151
1152
1153
1154
1155
1156
1157
1158
1159
1160
1161
1162
1163
1164
1165
1166
1167
1168
1169
1170
1171
1172
1173
1174
1175
1176
1177
1178
1179
1180
1181
1182
1183
1184
1185
1186
1187
1188
1189
1190
1191
1192
1193
1194
1195
1196
1197
1198
1199
1200
1201
1202
1203
1204
1205
1206
1207
1208
1209
1210
1211
1212
1213
1214
1215
1216
1217
1218
1219
1220
1221
1222
1223
1224
1225
1226
1227
1228
1229
1230
1231
1232
1233
1234
1235
1236
1237
1238
1239
1240
1241
1242
1243
1244
1245
1246
1247
1248
1249
1250
1251
1252
1253
1254
1255
1256
1257
1258
1259
1260
1261
1262
1263
1264
1265
1266
1267
1268
1269
1270
1271
1272
1273
1274
1275
1276
1277
1278
1279
1280
1281
1282
1283
1284
1285
1286
1287
1288
1289
1290
1291
1292
1293
1294
1295
1296
1297
1298
1299
1300
1301
1302
1303
1304
1305
1306
1307
1308
1309
1310
1311
1312
1313
1314
1315
1316
1317
1318
1319
1320
1321
1322
1323
1324
1325
1326
1327
1328
1329
1330
1331
1332
1333
1334
1335
1336
1337
1338
1339
1340
1341
1342
1343
1344
1345
1346
1347
1348
1349
1350
1351
1352
1353
1354
1355
1356
1357
1358
1359
1360
1361
1362
1363
1364
1365
1366
1367
1368
1369
1370
1371
1372
1373
1374
1375
1376
1377
1378
1379
1380
1381
1382
1383
1384
1385
1386
1387
1388
1389
1390
1391
1392
1393
1394
1395
1396
1397
1398
1399
1400
1401
1402
1403
1404
1405
1406
1407
1408
1409
1410
1411
1412
1413
1414
1415
1416
1417
1418
1419
1420
1421
1422
1423
1424
1425
1426
1427
1428
1429
1430
1431
1432
1433
1434
1435
1436
1437
1438
1439
1440
1441
1442
1443
1444
1445
1446
1447
1448
1449
1450
1451
1452
1453
1454
1455
1456
1457
1458
1459
1460
1461
1462
1463
1464
1465
1466
1467
1468
1469
1470
1471
1472
1473
1474
1475
1476
1477
1478
"""
Define extension dtypes.
"""
from __future__ import annotations
 
import re
from typing import (
    TYPE_CHECKING,
    Any,
    MutableMapping,
    cast,
)
 
import numpy as np
import pytz
 
from pandas._libs import missing as libmissing
from pandas._libs.interval import Interval
from pandas._libs.properties import cache_readonly
from pandas._libs.tslibs import (
    BaseOffset,
    NaT,
    NaTType,
    Period,
    Timestamp,
    timezones,
    to_offset,
    tz_compare,
)
from pandas._libs.tslibs.dtypes import (
    PeriodDtypeBase,
    abbrev_to_npy_unit,
)
from pandas._typing import (
    Dtype,
    DtypeObj,
    Ordered,
    npt,
    type_t,
)
 
from pandas.core.dtypes.base import (
    ExtensionDtype,
    register_extension_dtype,
)
from pandas.core.dtypes.generic import (
    ABCCategoricalIndex,
    ABCIndex,
)
from pandas.core.dtypes.inference import (
    is_bool,
    is_list_like,
)
 
if TYPE_CHECKING:
    from datetime import tzinfo
 
    import pyarrow
 
    from pandas import (
        Categorical,
        Index,
    )
    from pandas.core.arrays import (
        BaseMaskedArray,
        DatetimeArray,
        IntervalArray,
        PandasArray,
        PeriodArray,
    )
 
str_type = str
 
 
class PandasExtensionDtype(ExtensionDtype):
    """
    A np.dtype duck-typed class, suitable for holding a custom dtype.
 
    THIS IS NOT A REAL NUMPY DTYPE
    """
 
    type: Any
    kind: Any
    # The Any type annotations above are here only because mypy seems to have a
    # problem dealing with multiple inheritance from PandasExtensionDtype
    # and ExtensionDtype's @properties in the subclasses below. The kind and
    # type variables in those subclasses are explicitly typed below.
    subdtype = None
    str: str_type
    num = 100
    shape: tuple[int, ...] = ()
    itemsize = 8
    base: DtypeObj | None = None
    isbuiltin = 0
    isnative = 0
    _cache_dtypes: dict[str_type, PandasExtensionDtype] = {}
 
    def __repr__(self) -> str_type:
        """
        Return a string representation for a particular object.
        """
        return str(self)
 
    def __hash__(self) -> int:
        raise NotImplementedError("sub-classes should implement an __hash__ method")
 
    def __getstate__(self) -> dict[str_type, Any]:
        # pickle support; we don't want to pickle the cache
        return {k: getattr(self, k, None) for k in self._metadata}
 
    @classmethod
    def reset_cache(cls) -> None:
        """clear the cache"""
        cls._cache_dtypes = {}
 
 
class CategoricalDtypeType(type):
    """
    the type of CategoricalDtype, this metaclass determines subclass ability
    """
 
 
@register_extension_dtype
class CategoricalDtype(PandasExtensionDtype, ExtensionDtype):
    """
    Type for categorical data with the categories and orderedness.
 
    Parameters
    ----------
    categories : sequence, optional
        Must be unique, and must not contain any nulls.
        The categories are stored in an Index,
        and if an index is provided the dtype of that index will be used.
    ordered : bool or None, default False
        Whether or not this categorical is treated as a ordered categorical.
        None can be used to maintain the ordered value of existing categoricals when
        used in operations that combine categoricals, e.g. astype, and will resolve to
        False if there is no existing ordered to maintain.
 
    Attributes
    ----------
    categories
    ordered
 
    Methods
    -------
    None
 
    See Also
    --------
    Categorical : Represent a categorical variable in classic R / S-plus fashion.
 
    Notes
    -----
    This class is useful for specifying the type of a ``Categorical``
    independent of the values. See :ref:`categorical.categoricaldtype`
    for more.
 
    Examples
    --------
    >>> t = pd.CategoricalDtype(categories=['b', 'a'], ordered=True)
    >>> pd.Series(['a', 'b', 'a', 'c'], dtype=t)
    0      a
    1      b
    2      a
    3    NaN
    dtype: category
    Categories (2, object): ['b' < 'a']
 
    An empty CategoricalDtype with a specific dtype can be created
    by providing an empty index. As follows,
 
    >>> pd.CategoricalDtype(pd.DatetimeIndex([])).categories.dtype
    dtype('<M8[ns]')
    """
 
    # TODO: Document public vs. private API
    name = "category"
    type: type[CategoricalDtypeType] = CategoricalDtypeType
    kind: str_type = "O"
    str = "|O08"
    base = np.dtype("O")
    _metadata = ("categories", "ordered")
    _cache_dtypes: dict[str_type, PandasExtensionDtype] = {}
 
    def __init__(self, categories=None, ordered: Ordered = False) -> None:
        self._finalize(categories, ordered, fastpath=False)
 
    @classmethod
    def _from_fastpath(
        cls, categories=None, ordered: bool | None = None
    ) -> CategoricalDtype:
        self = cls.__new__(cls)
        self._finalize(categories, ordered, fastpath=True)
        return self
 
    @classmethod
    def _from_categorical_dtype(
        cls, dtype: CategoricalDtype, categories=None, ordered: Ordered = None
    ) -> CategoricalDtype:
        if categories is ordered is None:
            return dtype
        if categories is None:
            categories = dtype.categories
        if ordered is None:
            ordered = dtype.ordered
        return cls(categories, ordered)
 
    @classmethod
    def _from_values_or_dtype(
        cls,
        values=None,
        categories=None,
        ordered: bool | None = None,
        dtype: Dtype | None = None,
    ) -> CategoricalDtype:
        """
        Construct dtype from the input parameters used in :class:`Categorical`.
 
        This constructor method specifically does not do the factorization
        step, if that is needed to find the categories. This constructor may
        therefore return ``CategoricalDtype(categories=None, ordered=None)``,
        which may not be useful. Additional steps may therefore have to be
        taken to create the final dtype.
 
        The return dtype is specified from the inputs in this prioritized
        order:
        1. if dtype is a CategoricalDtype, return dtype
        2. if dtype is the string 'category', create a CategoricalDtype from
           the supplied categories and ordered parameters, and return that.
        3. if values is a categorical, use value.dtype, but override it with
           categories and ordered if either/both of those are not None.
        4. if dtype is None and values is not a categorical, construct the
           dtype from categories and ordered, even if either of those is None.
 
        Parameters
        ----------
        values : list-like, optional
            The list-like must be 1-dimensional.
        categories : list-like, optional
            Categories for the CategoricalDtype.
        ordered : bool, optional
            Designating if the categories are ordered.
        dtype : CategoricalDtype or the string "category", optional
            If ``CategoricalDtype``, cannot be used together with
            `categories` or `ordered`.
 
        Returns
        -------
        CategoricalDtype
 
        Examples
        --------
        >>> pd.CategoricalDtype._from_values_or_dtype()
        CategoricalDtype(categories=None, ordered=None)
        >>> pd.CategoricalDtype._from_values_or_dtype(
        ...     categories=['a', 'b'], ordered=True
        ... )
        CategoricalDtype(categories=['a', 'b'], ordered=True)
        >>> dtype1 = pd.CategoricalDtype(['a', 'b'], ordered=True)
        >>> dtype2 = pd.CategoricalDtype(['x', 'y'], ordered=False)
        >>> c = pd.Categorical([0, 1], dtype=dtype1, fastpath=True)
        >>> pd.CategoricalDtype._from_values_or_dtype(
        ...     c, ['x', 'y'], ordered=True, dtype=dtype2
        ... )
        Traceback (most recent call last):
            ...
        ValueError: Cannot specify `categories` or `ordered` together with
        `dtype`.
 
        The supplied dtype takes precedence over values' dtype:
 
        >>> pd.CategoricalDtype._from_values_or_dtype(c, dtype=dtype2)
        CategoricalDtype(categories=['x', 'y'], ordered=False)
        """
 
        if dtype is not None:
            # The dtype argument takes precedence over values.dtype (if any)
            if isinstance(dtype, str):
                if dtype == "category":
                    if ordered is None and cls.is_dtype(values):
                        # GH#49309 preserve orderedness
                        ordered = values.dtype.ordered
 
                    dtype = CategoricalDtype(categories, ordered)
                else:
                    raise ValueError(f"Unknown dtype {repr(dtype)}")
            elif categories is not None or ordered is not None:
                raise ValueError(
                    "Cannot specify `categories` or `ordered` together with `dtype`."
                )
            elif not isinstance(dtype, CategoricalDtype):
                raise ValueError(f"Cannot not construct CategoricalDtype from {dtype}")
        elif cls.is_dtype(values):
            # If no "dtype" was passed, use the one from "values", but honor
            # the "ordered" and "categories" arguments
            dtype = values.dtype._from_categorical_dtype(
                values.dtype, categories, ordered
            )
        else:
            # If dtype=None and values is not categorical, create a new dtype.
            # Note: This could potentially have categories=None and
            # ordered=None.
            dtype = CategoricalDtype(categories, ordered)
 
        return cast(CategoricalDtype, dtype)
 
    @classmethod
    def construct_from_string(cls, string: str_type) -> CategoricalDtype:
        """
        Construct a CategoricalDtype from a string.
 
        Parameters
        ----------
        string : str
            Must be the string "category" in order to be successfully constructed.
 
        Returns
        -------
        CategoricalDtype
            Instance of the dtype.
 
        Raises
        ------
        TypeError
            If a CategoricalDtype cannot be constructed from the input.
        """
        if not isinstance(string, str):
            raise TypeError(
                f"'construct_from_string' expects a string, got {type(string)}"
            )
        if string != cls.name:
            raise TypeError(f"Cannot construct a 'CategoricalDtype' from '{string}'")
 
        # need ordered=None to ensure that operations specifying dtype="category" don't
        # override the ordered value for existing categoricals
        return cls(ordered=None)
 
    def _finalize(self, categories, ordered: Ordered, fastpath: bool = False) -> None:
        if ordered is not None:
            self.validate_ordered(ordered)
 
        if categories is not None:
            categories = self.validate_categories(categories, fastpath=fastpath)
 
        self._categories = categories
        self._ordered = ordered
 
    def __setstate__(self, state: MutableMapping[str_type, Any]) -> None:
        # for pickle compat. __get_state__ is defined in the
        # PandasExtensionDtype superclass and uses the public properties to
        # pickle -> need to set the settable private ones here (see GH26067)
        self._categories = state.pop("categories", None)
        self._ordered = state.pop("ordered", False)
 
    def __hash__(self) -> int:
        # _hash_categories returns a uint64, so use the negative
        # space for when we have unknown categories to avoid a conflict
        if self.categories is None:
            if self.ordered:
                return -1
            else:
                return -2
        # We *do* want to include the real self.ordered here
        return int(self._hash_categories)
 
    def __eq__(self, other: Any) -> bool:
        """
        Rules for CDT equality:
        1) Any CDT is equal to the string 'category'
        2) Any CDT is equal to itself
        3) Any CDT is equal to a CDT with categories=None regardless of ordered
        4) A CDT with ordered=True is only equal to another CDT with
           ordered=True and identical categories in the same order
        5) A CDT with ordered={False, None} is only equal to another CDT with
           ordered={False, None} and identical categories, but same order is
           not required. There is no distinction between False/None.
        6) Any other comparison returns False
        """
        if isinstance(other, str):
            return other == self.name
        elif other is self:
            return True
        elif not (hasattr(other, "ordered") and hasattr(other, "categories")):
            return False
        elif self.categories is None or other.categories is None:
            # For non-fully-initialized dtypes, these are only equal to
            #  - the string "category" (handled above)
            #  - other CategoricalDtype with categories=None
            return self.categories is other.categories
        elif self.ordered or other.ordered:
            # At least one has ordered=True; equal if both have ordered=True
            # and the same values for categories in the same order.
            return (self.ordered == other.ordered) and self.categories.equals(
                other.categories
            )
        else:
            # Neither has ordered=True; equal if both have the same categories,
            # but same order is not necessary.  There is no distinction between
            # ordered=False and ordered=None: CDT(., False) and CDT(., None)
            # will be equal if they have the same categories.
            left = self.categories
            right = other.categories
 
            # GH#36280 the ordering of checks here is for performance
            if not left.dtype == right.dtype:
                return False
 
            if len(left) != len(right):
                return False
 
            if self.categories.equals(other.categories):
                # Check and see if they happen to be identical categories
                return True
 
            if left.dtype != object:
                # Faster than calculating hash
                indexer = left.get_indexer(right)
                # Because left and right have the same length and are unique,
                #  `indexer` not having any -1s implies that there is a
                #  bijection between `left` and `right`.
                return (indexer != -1).all()
 
            # With object-dtype we need a comparison that identifies
            #  e.g. int(2) as distinct from float(2)
            return hash(self) == hash(other)
 
    def __repr__(self) -> str_type:
        if self.categories is None:
            data = "None"
        else:
            data = self.categories._format_data(name=type(self).__name__)
            if data is None:
                # self.categories is RangeIndex
                data = str(self.categories._range)
            data = data.rstrip(", ")
        return f"CategoricalDtype(categories={data}, ordered={self.ordered})"
 
    @cache_readonly
    def _hash_categories(self) -> int:
        from pandas.core.util.hashing import (
            combine_hash_arrays,
            hash_array,
            hash_tuples,
        )
 
        categories = self.categories
        ordered = self.ordered
 
        if len(categories) and isinstance(categories[0], tuple):
            # assumes if any individual category is a tuple, then all our. ATM
            # I don't really want to support just some of the categories being
            # tuples.
            cat_list = list(categories)  # breaks if a np.array of categories
            cat_array = hash_tuples(cat_list)
        else:
            if categories.dtype == "O" and len({type(x) for x in categories}) != 1:
                # TODO: hash_array doesn't handle mixed types. It casts
                # everything to a str first, which means we treat
                # {'1', '2'} the same as {'1', 2}
                # find a better solution
                hashed = hash((tuple(categories), ordered))
                return hashed
 
            if DatetimeTZDtype.is_dtype(categories.dtype):
                # Avoid future warning.
                categories = categories.view("datetime64[ns]")
 
            cat_array = hash_array(np.asarray(categories), categorize=False)
        if ordered:
            cat_array = np.vstack(
                [cat_array, np.arange(len(cat_array), dtype=cat_array.dtype)]
            )
        else:
            cat_array = np.array([cat_array])
        combined_hashed = combine_hash_arrays(iter(cat_array), num_items=len(cat_array))
        return np.bitwise_xor.reduce(combined_hashed)
 
    @classmethod
    def construct_array_type(cls) -> type_t[Categorical]:
        """
        Return the array type associated with this dtype.
 
        Returns
        -------
        type
        """
        from pandas import Categorical
 
        return Categorical
 
    @staticmethod
    def validate_ordered(ordered: Ordered) -> None:
        """
        Validates that we have a valid ordered parameter. If
        it is not a boolean, a TypeError will be raised.
 
        Parameters
        ----------
        ordered : object
            The parameter to be verified.
 
        Raises
        ------
        TypeError
            If 'ordered' is not a boolean.
        """
        if not is_bool(ordered):
            raise TypeError("'ordered' must either be 'True' or 'False'")
 
    @staticmethod
    def validate_categories(categories, fastpath: bool = False) -> Index:
        """
        Validates that we have good categories
 
        Parameters
        ----------
        categories : array-like
        fastpath : bool
            Whether to skip nan and uniqueness checks
 
        Returns
        -------
        categories : Index
        """
        from pandas.core.indexes.base import Index
 
        if not fastpath and not is_list_like(categories):
            raise TypeError(
                f"Parameter 'categories' must be list-like, was {repr(categories)}"
            )
        if not isinstance(categories, ABCIndex):
            categories = Index._with_infer(categories, tupleize_cols=False)
 
        if not fastpath:
            if categories.hasnans:
                raise ValueError("Categorical categories cannot be null")
 
            if not categories.is_unique:
                raise ValueError("Categorical categories must be unique")
 
        if isinstance(categories, ABCCategoricalIndex):
            categories = categories.categories
 
        return categories
 
    def update_dtype(self, dtype: str_type | CategoricalDtype) -> CategoricalDtype:
        """
        Returns a CategoricalDtype with categories and ordered taken from dtype
        if specified, otherwise falling back to self if unspecified
 
        Parameters
        ----------
        dtype : CategoricalDtype
 
        Returns
        -------
        new_dtype : CategoricalDtype
        """
        if isinstance(dtype, str) and dtype == "category":
            # dtype='category' should not change anything
            return self
        elif not self.is_dtype(dtype):
            raise ValueError(
                f"a CategoricalDtype must be passed to perform an update, "
                f"got {repr(dtype)}"
            )
        else:
            # from here on, dtype is a CategoricalDtype
            dtype = cast(CategoricalDtype, dtype)
 
        # update categories/ordered unless they've been explicitly passed as None
        new_categories = (
            dtype.categories if dtype.categories is not None else self.categories
        )
        new_ordered = dtype.ordered if dtype.ordered is not None else self.ordered
 
        return CategoricalDtype(new_categories, new_ordered)
 
    @property
    def categories(self) -> Index:
        """
        An ``Index`` containing the unique categories allowed.
        """
        return self._categories
 
    @property
    def ordered(self) -> Ordered:
        """
        Whether the categories have an ordered relationship.
        """
        return self._ordered
 
    @property
    def _is_boolean(self) -> bool:
        from pandas.core.dtypes.common import is_bool_dtype
 
        return is_bool_dtype(self.categories)
 
    def _get_common_dtype(self, dtypes: list[DtypeObj]) -> DtypeObj | None:
        from pandas.core.arrays.sparse import SparseDtype
 
        # check if we have all categorical dtype with identical categories
        if all(isinstance(x, CategoricalDtype) for x in dtypes):
            first = dtypes[0]
            if all(first == other for other in dtypes[1:]):
                return first
 
        # special case non-initialized categorical
        # TODO we should figure out the expected return value in general
        non_init_cats = [
            isinstance(x, CategoricalDtype) and x.categories is None for x in dtypes
        ]
        if all(non_init_cats):
            return self
        elif any(non_init_cats):
            return None
 
        # categorical is aware of Sparse -> extract sparse subdtypes
        dtypes = [x.subtype if isinstance(x, SparseDtype) else x for x in dtypes]
        # extract the categories' dtype
        non_cat_dtypes = [
            x.categories.dtype if isinstance(x, CategoricalDtype) else x for x in dtypes
        ]
        # TODO should categorical always give an answer?
        from pandas.core.dtypes.cast import find_common_type
 
        return find_common_type(non_cat_dtypes)
 
 
@register_extension_dtype
class DatetimeTZDtype(PandasExtensionDtype):
    """
    An ExtensionDtype for timezone-aware datetime data.
 
    **This is not an actual numpy dtype**, but a duck type.
 
    Parameters
    ----------
    unit : str, default "ns"
        The precision of the datetime data. Currently limited
        to ``"ns"``.
    tz : str, int, or datetime.tzinfo
        The timezone.
 
    Attributes
    ----------
    unit
    tz
 
    Methods
    -------
    None
 
    Raises
    ------
    pytz.UnknownTimeZoneError
        When the requested timezone cannot be found.
 
    Examples
    --------
    >>> pd.DatetimeTZDtype(tz='UTC')
    datetime64[ns, UTC]
 
    >>> pd.DatetimeTZDtype(tz='dateutil/US/Central')
    datetime64[ns, tzfile('/usr/share/zoneinfo/US/Central')]
    """
 
    type: type[Timestamp] = Timestamp
    kind: str_type = "M"
    num = 101
    base = np.dtype("M8[ns]")  # TODO: depend on reso?
    _metadata = ("unit", "tz")
    _match = re.compile(r"(datetime64|M8)\[(?P<unit>.+), (?P<tz>.+)\]")
    _cache_dtypes: dict[str_type, PandasExtensionDtype] = {}
 
    @property
    def na_value(self) -> NaTType:
        return NaT
 
    # error: Signature of "str" incompatible with supertype "PandasExtensionDtype"
    @cache_readonly
    def str(self) -> str:  # type: ignore[override]
        return f"|M8[{self.unit}]"
 
    def __init__(self, unit: str_type | DatetimeTZDtype = "ns", tz=None) -> None:
        if isinstance(unit, DatetimeTZDtype):
            # error: "str" has no attribute "tz"
            unit, tz = unit.unit, unit.tz  # type: ignore[attr-defined]
 
        if unit != "ns":
            if isinstance(unit, str) and tz is None:
                # maybe a string like datetime64[ns, tz], which we support for
                # now.
                result = type(self).construct_from_string(unit)
                unit = result.unit
                tz = result.tz
                msg = (
                    f"Passing a dtype alias like 'datetime64[ns, {tz}]' "
                    "to DatetimeTZDtype is no longer supported. Use "
                    "'DatetimeTZDtype.construct_from_string()' instead."
                )
                raise ValueError(msg)
            if unit not in ["s", "ms", "us", "ns"]:
                raise ValueError("DatetimeTZDtype only supports s, ms, us, ns units")
 
        if tz:
            tz = timezones.maybe_get_tz(tz)
            tz = timezones.tz_standardize(tz)
        elif tz is not None:
            raise pytz.UnknownTimeZoneError(tz)
        if tz is None:
            raise TypeError("A 'tz' is required.")
 
        self._unit = unit
        self._tz = tz
 
    @cache_readonly
    def _creso(self) -> int:
        """
        The NPY_DATETIMEUNIT corresponding to this dtype's resolution.
        """
        return abbrev_to_npy_unit(self.unit)
 
    @property
    def unit(self) -> str_type:
        """
        The precision of the datetime data.
        """
        return self._unit
 
    @property
    def tz(self) -> tzinfo:
        """
        The timezone.
        """
        return self._tz
 
    @classmethod
    def construct_array_type(cls) -> type_t[DatetimeArray]:
        """
        Return the array type associated with this dtype.
 
        Returns
        -------
        type
        """
        from pandas.core.arrays import DatetimeArray
 
        return DatetimeArray
 
    @classmethod
    def construct_from_string(cls, string: str_type) -> DatetimeTZDtype:
        """
        Construct a DatetimeTZDtype from a string.
 
        Parameters
        ----------
        string : str
            The string alias for this DatetimeTZDtype.
            Should be formatted like ``datetime64[ns, <tz>]``,
            where ``<tz>`` is the timezone name.
 
        Examples
        --------
        >>> DatetimeTZDtype.construct_from_string('datetime64[ns, UTC]')
        datetime64[ns, UTC]
        """
        if not isinstance(string, str):
            raise TypeError(
                f"'construct_from_string' expects a string, got {type(string)}"
            )
 
        msg = f"Cannot construct a 'DatetimeTZDtype' from '{string}'"
        match = cls._match.match(string)
        if match:
            d = match.groupdict()
            try:
                return cls(unit=d["unit"], tz=d["tz"])
            except (KeyError, TypeError, ValueError) as err:
                # KeyError if maybe_get_tz tries and fails to get a
                #  pytz timezone (actually pytz.UnknownTimeZoneError).
                # TypeError if we pass a nonsense tz;
                # ValueError if we pass a unit other than "ns"
                raise TypeError(msg) from err
        raise TypeError(msg)
 
    def __str__(self) -> str_type:
        return f"datetime64[{self.unit}, {self.tz}]"
 
    @property
    def name(self) -> str_type:
        """A string representation of the dtype."""
        return str(self)
 
    def __hash__(self) -> int:
        # make myself hashable
        # TODO: update this.
        return hash(str(self))
 
    def __eq__(self, other: Any) -> bool:
        if isinstance(other, str):
            if other.startswith("M8["):
                other = f"datetime64[{other[3:]}"
            return other == self.name
 
        return (
            isinstance(other, DatetimeTZDtype)
            and self.unit == other.unit
            and tz_compare(self.tz, other.tz)
        )
 
    def __setstate__(self, state) -> None:
        # for pickle compat. __get_state__ is defined in the
        # PandasExtensionDtype superclass and uses the public properties to
        # pickle -> need to set the settable private ones here (see GH26067)
        self._tz = state["tz"]
        self._unit = state["unit"]
 
 
@register_extension_dtype
class PeriodDtype(PeriodDtypeBase, PandasExtensionDtype):
    """
    An ExtensionDtype for Period data.
 
    **This is not an actual numpy dtype**, but a duck type.
 
    Parameters
    ----------
    freq : str or DateOffset
        The frequency of this PeriodDtype.
 
    Attributes
    ----------
    freq
 
    Methods
    -------
    None
 
    Examples
    --------
    >>> pd.PeriodDtype(freq='D')
    period[D]
 
    >>> pd.PeriodDtype(freq=pd.offsets.MonthEnd())
    period[M]
    """
 
    type: type[Period] = Period
    kind: str_type = "O"
    str = "|O08"
    base = np.dtype("O")
    num = 102
    _metadata = ("freq",)
    _match = re.compile(r"(P|p)eriod\[(?P<freq>.+)\]")
    _cache_dtypes: dict[str_type, PandasExtensionDtype] = {}
 
    def __new__(cls, freq=None):
        """
        Parameters
        ----------
        freq : frequency
        """
        if isinstance(freq, PeriodDtype):
            return freq
 
        elif freq is None:
            # empty constructor for pickle compat
            # -10_000 corresponds to PeriodDtypeCode.UNDEFINED
            u = PeriodDtypeBase.__new__(cls, -10_000)
            u._freq = None
            return u
 
        if not isinstance(freq, BaseOffset):
            freq = cls._parse_dtype_strict(freq)
 
        try:
            return cls._cache_dtypes[freq.freqstr]
        except KeyError:
            dtype_code = freq._period_dtype_code
            u = PeriodDtypeBase.__new__(cls, dtype_code)
            u._freq = freq
            cls._cache_dtypes[freq.freqstr] = u
            return u
 
    def __reduce__(self):
        return type(self), (self.freq,)
 
    @property
    def freq(self):
        """
        The frequency object of this PeriodDtype.
        """
        return self._freq
 
    @classmethod
    def _parse_dtype_strict(cls, freq: str_type) -> BaseOffset:
        if isinstance(freq, str):  # note: freq is already of type str!
            if freq.startswith("period[") or freq.startswith("Period["):
                m = cls._match.search(freq)
                if m is not None:
                    freq = m.group("freq")
 
            freq_offset = to_offset(freq)
            if freq_offset is not None:
                return freq_offset
 
        raise ValueError("could not construct PeriodDtype")
 
    @classmethod
    def construct_from_string(cls, string: str_type) -> PeriodDtype:
        """
        Strict construction from a string, raise a TypeError if not
        possible
        """
        if (
            isinstance(string, str)
            and (string.startswith("period[") or string.startswith("Period["))
            or isinstance(string, BaseOffset)
        ):
            # do not parse string like U as period[U]
            # avoid tuple to be regarded as freq
            try:
                return cls(freq=string)
            except ValueError:
                pass
        if isinstance(string, str):
            msg = f"Cannot construct a 'PeriodDtype' from '{string}'"
        else:
            msg = f"'construct_from_string' expects a string, got {type(string)}"
        raise TypeError(msg)
 
    def __str__(self) -> str_type:
        return self.name
 
    @property
    def name(self) -> str_type:
        return f"period[{self.freq.freqstr}]"
 
    @property
    def na_value(self) -> NaTType:
        return NaT
 
    def __hash__(self) -> int:
        # make myself hashable
        return hash(str(self))
 
    def __eq__(self, other: Any) -> bool:
        if isinstance(other, str):
            return other in [self.name, self.name.title()]
 
        elif isinstance(other, PeriodDtype):
            # For freqs that can be held by a PeriodDtype, this check is
            # equivalent to (and much faster than) self.freq == other.freq
            sfreq = self.freq
            ofreq = other.freq
            return (
                sfreq.n == ofreq.n
                and sfreq._period_dtype_code == ofreq._period_dtype_code
            )
 
        return False
 
    def __ne__(self, other: Any) -> bool:
        return not self.__eq__(other)
 
    def __setstate__(self, state) -> None:
        # for pickle compat. __getstate__ is defined in the
        # PandasExtensionDtype superclass and uses the public properties to
        # pickle -> need to set the settable private ones here (see GH26067)
        self._freq = state["freq"]
 
    @classmethod
    def is_dtype(cls, dtype: object) -> bool:
        """
        Return a boolean if we if the passed type is an actual dtype that we
        can match (via string or type)
        """
        if isinstance(dtype, str):
            # PeriodDtype can be instantiated from freq string like "U",
            # but doesn't regard freq str like "U" as dtype.
            if dtype.startswith("period[") or dtype.startswith("Period["):
                try:
                    return cls._parse_dtype_strict(dtype) is not None
                except ValueError:
                    return False
            else:
                return False
        return super().is_dtype(dtype)
 
    @classmethod
    def construct_array_type(cls) -> type_t[PeriodArray]:
        """
        Return the array type associated with this dtype.
 
        Returns
        -------
        type
        """
        from pandas.core.arrays import PeriodArray
 
        return PeriodArray
 
    def __from_arrow__(
        self, array: pyarrow.Array | pyarrow.ChunkedArray
    ) -> PeriodArray:
        """
        Construct PeriodArray from pyarrow Array/ChunkedArray.
        """
        import pyarrow
 
        from pandas.core.arrays import PeriodArray
        from pandas.core.arrays.arrow._arrow_utils import (
            pyarrow_array_to_numpy_and_mask,
        )
 
        if isinstance(array, pyarrow.Array):
            chunks = [array]
        else:
            chunks = array.chunks
 
        results = []
        for arr in chunks:
            data, mask = pyarrow_array_to_numpy_and_mask(arr, dtype=np.dtype(np.int64))
            parr = PeriodArray(data.copy(), freq=self.freq, copy=False)
            # error: Invalid index type "ndarray[Any, dtype[bool_]]" for "PeriodArray";
            # expected type "Union[int, Sequence[int], Sequence[bool], slice]"
            parr[~mask] = NaT  # type: ignore[index]
            results.append(parr)
 
        if not results:
            return PeriodArray(np.array([], dtype="int64"), freq=self.freq, copy=False)
        return PeriodArray._concat_same_type(results)
 
 
@register_extension_dtype
class IntervalDtype(PandasExtensionDtype):
    """
    An ExtensionDtype for Interval data.
 
    **This is not an actual numpy dtype**, but a duck type.
 
    Parameters
    ----------
    subtype : str, np.dtype
        The dtype of the Interval bounds.
 
    Attributes
    ----------
    subtype
 
    Methods
    -------
    None
 
    Examples
    --------
    >>> pd.IntervalDtype(subtype='int64', closed='both')
    interval[int64, both]
    """
 
    name = "interval"
    kind: str_type = "O"
    str = "|O08"
    base = np.dtype("O")
    num = 103
    _metadata = (
        "subtype",
        "closed",
    )
 
    _match = re.compile(
        r"(I|i)nterval\[(?P<subtype>[^,]+(\[.+\])?)"
        r"(, (?P<closed>(right|left|both|neither)))?\]"
    )
 
    _cache_dtypes: dict[str_type, PandasExtensionDtype] = {}
 
    def __new__(cls, subtype=None, closed: str_type | None = None):
        from pandas.core.dtypes.common import (
            is_string_dtype,
            pandas_dtype,
        )
 
        if closed is not None and closed not in {"right", "left", "both", "neither"}:
            raise ValueError("closed must be one of 'right', 'left', 'both', 'neither'")
 
        if isinstance(subtype, IntervalDtype):
            if closed is not None and closed != subtype.closed:
                raise ValueError(
                    "dtype.closed and 'closed' do not match. "
                    "Try IntervalDtype(dtype.subtype, closed) instead."
                )
            return subtype
        elif subtype is None:
            # we are called as an empty constructor
            # generally for pickle compat
            u = object.__new__(cls)
            u._subtype = None
            u._closed = closed
            return u
        elif isinstance(subtype, str) and subtype.lower() == "interval":
            subtype = None
        else:
            if isinstance(subtype, str):
                m = cls._match.search(subtype)
                if m is not None:
                    gd = m.groupdict()
                    subtype = gd["subtype"]
                    if gd.get("closed", None) is not None:
                        if closed is not None:
                            if closed != gd["closed"]:
                                raise ValueError(
                                    "'closed' keyword does not match value "
                                    "specified in dtype string"
                                )
                        closed = gd["closed"]
 
            try:
                subtype = pandas_dtype(subtype)
            except TypeError as err:
                raise TypeError("could not construct IntervalDtype") from err
 
        if CategoricalDtype.is_dtype(subtype) or is_string_dtype(subtype):
            # GH 19016
            msg = (
                "category, object, and string subtypes are not supported "
                "for IntervalDtype"
            )
            raise TypeError(msg)
 
        key = f"{subtype}{closed}"
        try:
            return cls._cache_dtypes[key]
        except KeyError:
            u = object.__new__(cls)
            u._subtype = subtype
            u._closed = closed
            cls._cache_dtypes[key] = u
            return u
 
    @cache_readonly
    def _can_hold_na(self) -> bool:
        subtype = self._subtype
        if subtype is None:
            # partially-initialized
            raise NotImplementedError(
                "_can_hold_na is not defined for partially-initialized IntervalDtype"
            )
        if subtype.kind in ["i", "u"]:
            return False
        return True
 
    @property
    def closed(self):
        return self._closed
 
    @property
    def subtype(self):
        """
        The dtype of the Interval bounds.
        """
        return self._subtype
 
    @classmethod
    def construct_array_type(cls) -> type[IntervalArray]:
        """
        Return the array type associated with this dtype.
 
        Returns
        -------
        type
        """
        from pandas.core.arrays import IntervalArray
 
        return IntervalArray
 
    @classmethod
    def construct_from_string(cls, string: str_type) -> IntervalDtype:
        """
        attempt to construct this type from a string, raise a TypeError
        if its not possible
        """
        if not isinstance(string, str):
            raise TypeError(
                f"'construct_from_string' expects a string, got {type(string)}"
            )
 
        if string.lower() == "interval" or cls._match.search(string) is not None:
            return cls(string)
 
        msg = (
            f"Cannot construct a 'IntervalDtype' from '{string}'.\n\n"
            "Incorrectly formatted string passed to constructor. "
            "Valid formats include Interval or Interval[dtype] "
            "where dtype is numeric, datetime, or timedelta"
        )
        raise TypeError(msg)
 
    @property
    def type(self) -> type[Interval]:
        return Interval
 
    def __str__(self) -> str_type:
        if self.subtype is None:
            return "interval"
        if self.closed is None:
            # Only partially initialized GH#38394
            return f"interval[{self.subtype}]"
        return f"interval[{self.subtype}, {self.closed}]"
 
    def __hash__(self) -> int:
        # make myself hashable
        return hash(str(self))
 
    def __eq__(self, other: Any) -> bool:
        if isinstance(other, str):
            return other.lower() in (self.name.lower(), str(self).lower())
        elif not isinstance(other, IntervalDtype):
            return False
        elif self.subtype is None or other.subtype is None:
            # None should match any subtype
            return True
        elif self.closed != other.closed:
            return False
        else:
            from pandas.core.dtypes.common import is_dtype_equal
 
            return is_dtype_equal(self.subtype, other.subtype)
 
    def __setstate__(self, state) -> None:
        # for pickle compat. __get_state__ is defined in the
        # PandasExtensionDtype superclass and uses the public properties to
        # pickle -> need to set the settable private ones here (see GH26067)
        self._subtype = state["subtype"]
 
        # backward-compat older pickles won't have "closed" key
        self._closed = state.pop("closed", None)
 
    @classmethod
    def is_dtype(cls, dtype: object) -> bool:
        """
        Return a boolean if we if the passed type is an actual dtype that we
        can match (via string or type)
        """
        if isinstance(dtype, str):
            if dtype.lower().startswith("interval"):
                try:
                    return cls.construct_from_string(dtype) is not None
                except (ValueError, TypeError):
                    return False
            else:
                return False
        return super().is_dtype(dtype)
 
    def __from_arrow__(
        self, array: pyarrow.Array | pyarrow.ChunkedArray
    ) -> IntervalArray:
        """
        Construct IntervalArray from pyarrow Array/ChunkedArray.
        """
        import pyarrow
 
        from pandas.core.arrays import IntervalArray
 
        if isinstance(array, pyarrow.Array):
            chunks = [array]
        else:
            chunks = array.chunks
 
        results = []
        for arr in chunks:
            if isinstance(arr, pyarrow.ExtensionArray):
                arr = arr.storage
            left = np.asarray(arr.field("left"), dtype=self.subtype)
            right = np.asarray(arr.field("right"), dtype=self.subtype)
            iarr = IntervalArray.from_arrays(left, right, closed=self.closed)
            results.append(iarr)
 
        if not results:
            return IntervalArray.from_arrays(
                np.array([], dtype=self.subtype),
                np.array([], dtype=self.subtype),
                closed=self.closed,
            )
        return IntervalArray._concat_same_type(results)
 
    def _get_common_dtype(self, dtypes: list[DtypeObj]) -> DtypeObj | None:
        if not all(isinstance(x, IntervalDtype) for x in dtypes):
            return None
 
        closed = cast("IntervalDtype", dtypes[0]).closed
        if not all(cast("IntervalDtype", x).closed == closed for x in dtypes):
            return np.dtype(object)
 
        from pandas.core.dtypes.cast import find_common_type
 
        common = find_common_type([cast("IntervalDtype", x).subtype for x in dtypes])
        if common == object:
            return np.dtype(object)
        return IntervalDtype(common, closed=closed)
 
 
class PandasDtype(ExtensionDtype):
    """
    A Pandas ExtensionDtype for NumPy dtypes.
 
    This is mostly for internal compatibility, and is not especially
    useful on its own.
 
    Parameters
    ----------
    dtype : object
        Object to be converted to a NumPy data type object.
 
    See Also
    --------
    numpy.dtype
    """
 
    _metadata = ("_dtype",)
 
    def __init__(self, dtype: npt.DTypeLike | PandasDtype | None) -> None:
        if isinstance(dtype, PandasDtype):
            # make constructor univalent
            dtype = dtype.numpy_dtype
        self._dtype = np.dtype(dtype)
 
    def __repr__(self) -> str:
        return f"PandasDtype({repr(self.name)})"
 
    @property
    def numpy_dtype(self) -> np.dtype:
        """
        The NumPy dtype this PandasDtype wraps.
        """
        return self._dtype
 
    @property
    def name(self) -> str:
        """
        A bit-width name for this data-type.
        """
        return self._dtype.name
 
    @property
    def type(self) -> type[np.generic]:
        """
        The type object used to instantiate a scalar of this NumPy data-type.
        """
        return self._dtype.type
 
    @property
    def _is_numeric(self) -> bool:
        # exclude object, str, unicode, void.
        return self.kind in set("biufc")
 
    @property
    def _is_boolean(self) -> bool:
        return self.kind == "b"
 
    @classmethod
    def construct_from_string(cls, string: str) -> PandasDtype:
        try:
            dtype = np.dtype(string)
        except TypeError as err:
            if not isinstance(string, str):
                msg = f"'construct_from_string' expects a string, got {type(string)}"
            else:
                msg = f"Cannot construct a 'PandasDtype' from '{string}'"
            raise TypeError(msg) from err
        return cls(dtype)
 
    @classmethod
    def construct_array_type(cls) -> type_t[PandasArray]:
        """
        Return the array type associated with this dtype.
 
        Returns
        -------
        type
        """
        from pandas.core.arrays import PandasArray
 
        return PandasArray
 
    @property
    def kind(self) -> str:
        """
        A character code (one of 'biufcmMOSUV') identifying the general kind of data.
        """
        return self._dtype.kind
 
    @property
    def itemsize(self) -> int:
        """
        The element size of this data-type object.
        """
        return self._dtype.itemsize
 
 
class BaseMaskedDtype(ExtensionDtype):
    """
    Base class for dtypes for BaseMaskedArray subclasses.
    """
 
    name: str
    base = None
    type: type
 
    @property
    def na_value(self) -> libmissing.NAType:
        return libmissing.NA
 
    @cache_readonly
    def numpy_dtype(self) -> np.dtype:
        """Return an instance of our numpy dtype"""
        return np.dtype(self.type)
 
    @cache_readonly
    def kind(self) -> str:
        return self.numpy_dtype.kind
 
    @cache_readonly
    def itemsize(self) -> int:
        """Return the number of bytes in this dtype"""
        return self.numpy_dtype.itemsize
 
    @classmethod
    def construct_array_type(cls) -> type_t[BaseMaskedArray]:
        """
        Return the array type associated with this dtype.
 
        Returns
        -------
        type
        """
        raise NotImplementedError
 
    @classmethod
    def from_numpy_dtype(cls, dtype: np.dtype) -> BaseMaskedDtype:
        """
        Construct the MaskedDtype corresponding to the given numpy dtype.
        """
        if dtype.kind == "b":
            from pandas.core.arrays.boolean import BooleanDtype
 
            return BooleanDtype()
        elif dtype.kind in ["i", "u"]:
            from pandas.core.arrays.integer import INT_STR_TO_DTYPE
 
            return INT_STR_TO_DTYPE[dtype.name]
        elif dtype.kind == "f":
            from pandas.core.arrays.floating import FLOAT_STR_TO_DTYPE
 
            return FLOAT_STR_TO_DTYPE[dtype.name]
        else:
            raise NotImplementedError(dtype)
 
    def _get_common_dtype(self, dtypes: list[DtypeObj]) -> DtypeObj | None:
        # We unwrap any masked dtypes, find the common dtype we would use
        #  for that, then re-mask the result.
        from pandas.core.dtypes.cast import find_common_type
 
        new_dtype = find_common_type(
            [
                dtype.numpy_dtype if isinstance(dtype, BaseMaskedDtype) else dtype
                for dtype in dtypes
            ]
        )
        if not isinstance(new_dtype, np.dtype):
            # If we ever support e.g. Masked[DatetimeArray] then this will change
            return None
        try:
            return type(self).from_numpy_dtype(new_dtype)
        except (KeyError, NotImplementedError):
            return None