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
1479
1480
1481
1482
1483
1484
1485
1486
1487
1488
1489
1490
1491
1492
1493
1494
1495
1496
1497
1498
1499
1500
1501
1502
1503
1504
1505
1506
1507
1508
1509
1510
1511
1512
1513
1514
1515
1516
1517
1518
1519
1520
1521
1522
1523
1524
1525
1526
1527
1528
1529
1530
1531
1532
1533
1534
1535
1536
1537
1538
1539
1540
1541
1542
1543
1544
1545
1546
1547
1548
1549
1550
1551
1552
1553
1554
1555
1556
1557
1558
1559
1560
1561
1562
1563
1564
1565
1566
1567
1568
1569
1570
1571
1572
1573
1574
1575
1576
1577
1578
1579
1580
1581
1582
1583
1584
1585
1586
1587
1588
1589
1590
1591
1592
1593
1594
1595
1596
1597
1598
1599
1600
1601
1602
1603
1604
1605
1606
1607
1608
1609
1610
1611
1612
1613
1614
1615
1616
1617
1618
1619
1620
1621
1622
1623
1624
1625
1626
1627
1628
1629
1630
1631
1632
1633
1634
1635
1636
1637
1638
1639
1640
1641
1642
1643
1644
1645
1646
1647
1648
1649
1650
1651
1652
1653
1654
1655
1656
1657
1658
1659
1660
1661
1662
1663
1664
1665
1666
1667
1668
1669
1670
1671
1672
1673
1674
1675
1676
1677
1678
1679
1680
1681
1682
1683
1684
1685
1686
1687
1688
1689
1690
1691
1692
1693
1694
1695
1696
1697
1698
1699
1700
1701
1702
1703
1704
1705
1706
1707
1708
1709
1710
1711
1712
1713
1714
1715
1716
1717
1718
1719
1720
1721
1722
1723
1724
1725
1726
1727
1728
1729
1730
1731
1732
1733
1734
1735
1736
1737
1738
1739
1740
1741
1742
1743
1744
1745
1746
1747
1748
1749
1750
1751
1752
1753
1754
1755
1756
1757
1758
1759
1760
1761
1762
1763
1764
1765
1766
1767
1768
1769
1770
1771
1772
1773
1774
1775
1776
1777
1778
1779
1780
1781
1782
1783
1784
1785
1786
1787
1788
1789
1790
1791
1792
1793
1794
1795
1796
1797
1798
1799
1800
1801
1802
1803
1804
1805
1806
1807
1808
1809
1810
1811
1812
1813
1814
1815
1816
1817
1818
1819
1820
1821
1822
1823
1824
1825
1826
1827
1828
1829
1830
1831
1832
1833
1834
1835
1836
1837
1838
1839
1840
1841
1842
1843
1844
1845
1846
1847
1848
1849
1850
1851
1852
1853
1854
1855
1856
1857
1858
1859
1860
1861
1862
1863
1864
1865
1866
1867
1868
1869
1870
1871
1872
1873
1874
1875
1876
1877
1878
1879
1880
1881
1882
1883
1884
1885
1886
1887
1888
1889
1890
1891
1892
1893
1894
1895
1896
1897
1898
1899
1900
1901
1902
1903
1904
1905
1906
1907
1908
1909
1910
1911
1912
1913
1914
1915
1916
1917
1918
1919
1920
1921
1922
1923
1924
1925
1926
1927
1928
1929
1930
1931
1932
1933
1934
1935
1936
1937
1938
1939
1940
1941
1942
1943
1944
1945
1946
1947
1948
1949
1950
1951
1952
1953
1954
1955
1956
1957
1958
1959
1960
1961
1962
1963
1964
1965
1966
1967
1968
1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
2030
2031
2032
2033
2034
2035
2036
2037
2038
2039
2040
2041
2042
2043
2044
2045
2046
2047
2048
2049
2050
2051
2052
2053
2054
2055
2056
2057
2058
2059
2060
2061
2062
2063
2064
2065
2066
2067
2068
2069
2070
2071
2072
2073
2074
2075
2076
2077
2078
2079
2080
2081
2082
2083
2084
2085
2086
2087
2088
2089
2090
2091
2092
2093
2094
2095
2096
2097
2098
2099
2100
2101
2102
2103
2104
2105
2106
2107
2108
2109
2110
2111
2112
2113
2114
2115
2116
2117
2118
2119
2120
2121
2122
2123
2124
2125
2126
2127
2128
2129
2130
2131
2132
2133
2134
2135
2136
2137
2138
2139
2140
2141
2142
2143
2144
2145
2146
2147
2148
2149
2150
2151
2152
2153
2154
2155
2156
2157
2158
2159
2160
2161
2162
2163
2164
2165
2166
2167
2168
2169
2170
2171
2172
2173
2174
2175
2176
2177
2178
2179
2180
2181
2182
2183
2184
2185
2186
2187
2188
2189
2190
2191
2192
2193
2194
2195
2196
2197
2198
2199
2200
2201
2202
2203
2204
2205
2206
2207
2208
2209
2210
2211
2212
2213
2214
2215
2216
2217
2218
2219
2220
2221
2222
2223
2224
2225
2226
2227
2228
2229
2230
2231
2232
2233
2234
2235
2236
2237
2238
2239
2240
2241
2242
2243
2244
2245
2246
2247
2248
2249
2250
2251
2252
2253
2254
2255
2256
2257
2258
2259
2260
2261
2262
2263
2264
2265
2266
2267
2268
2269
2270
2271
2272
2273
2274
2275
2276
2277
2278
2279
2280
2281
2282
2283
2284
2285
2286
2287
2288
2289
2290
2291
2292
2293
2294
2295
2296
2297
2298
2299
2300
2301
2302
2303
2304
2305
2306
2307
2308
2309
2310
2311
2312
2313
2314
2315
2316
2317
2318
2319
2320
2321
2322
2323
2324
2325
2326
2327
2328
2329
2330
2331
2332
2333
2334
2335
2336
2337
2338
2339
2340
2341
2342
2343
2344
2345
2346
2347
2348
2349
2350
2351
2352
2353
2354
2355
2356
2357
2358
2359
2360
2361
2362
2363
2364
2365
2366
2367
2368
2369
2370
2371
2372
2373
2374
2375
2376
2377
2378
2379
2380
2381
2382
2383
2384
2385
2386
2387
2388
2389
2390
2391
2392
2393
2394
2395
2396
2397
2398
2399
2400
2401
2402
2403
2404
2405
2406
2407
2408
2409
2410
2411
2412
2413
2414
2415
2416
2417
2418
2419
2420
2421
2422
2423
2424
2425
2426
2427
2428
2429
2430
2431
2432
2433
2434
2435
2436
2437
2438
2439
2440
2441
2442
2443
2444
2445
2446
2447
2448
2449
2450
2451
2452
2453
2454
2455
2456
2457
2458
2459
2460
2461
2462
2463
2464
2465
2466
2467
2468
2469
2470
2471
2472
2473
2474
2475
2476
2477
2478
2479
2480
2481
2482
2483
2484
2485
2486
2487
2488
2489
2490
2491
2492
2493
2494
2495
2496
2497
2498
2499
2500
2501
2502
2503
2504
2505
2506
2507
2508
2509
2510
2511
2512
2513
2514
2515
2516
2517
2518
2519
2520
2521
2522
2523
2524
2525
2526
2527
2528
2529
2530
2531
2532
2533
2534
2535
2536
2537
2538
2539
2540
2541
2542
2543
2544
2545
2546
2547
2548
2549
2550
2551
2552
2553
2554
2555
2556
2557
2558
2559
2560
2561
2562
2563
2564
2565
2566
2567
2568
2569
2570
2571
2572
2573
2574
2575
2576
2577
2578
2579
2580
2581
2582
2583
2584
2585
2586
2587
2588
2589
2590
2591
2592
2593
2594
2595
2596
2597
2598
2599
2600
2601
2602
2603
2604
2605
2606
2607
2608
2609
2610
2611
2612
2613
2614
2615
2616
2617
2618
2619
2620
2621
2622
from __future__ import annotations
 
from contextlib import suppress
import sys
from typing import (
    TYPE_CHECKING,
    Hashable,
    Sequence,
    TypeVar,
    cast,
    final,
)
import warnings
 
import numpy as np
 
from pandas._config import using_copy_on_write
 
from pandas._libs.indexing import NDFrameIndexerBase
from pandas._libs.lib import item_from_zerodim
from pandas._typing import (
    Axis,
    AxisInt,
)
from pandas.compat import PYPY
from pandas.errors import (
    AbstractMethodError,
    ChainedAssignmentError,
    IndexingError,
    InvalidIndexError,
    LossySetitemError,
    _chained_assignment_msg,
)
from pandas.util._decorators import doc
 
from pandas.core.dtypes.cast import (
    can_hold_element,
    maybe_promote,
)
from pandas.core.dtypes.common import (
    is_array_like,
    is_bool_dtype,
    is_extension_array_dtype,
    is_hashable,
    is_integer,
    is_iterator,
    is_list_like,
    is_numeric_dtype,
    is_object_dtype,
    is_scalar,
    is_sequence,
)
from pandas.core.dtypes.concat import concat_compat
from pandas.core.dtypes.generic import (
    ABCDataFrame,
    ABCSeries,
)
from pandas.core.dtypes.missing import (
    infer_fill_value,
    is_valid_na_for_dtype,
    isna,
    na_value_for_dtype,
)
 
from pandas.core import algorithms as algos
import pandas.core.common as com
from pandas.core.construction import (
    array as pd_array,
    extract_array,
)
from pandas.core.indexers import (
    check_array_indexer,
    is_list_like_indexer,
    is_scalar_indexer,
    length_of_indexer,
)
from pandas.core.indexes.api import (
    Index,
    MultiIndex,
)
 
if TYPE_CHECKING:
    from pandas import (
        DataFrame,
        Series,
    )
 
_LocationIndexerT = TypeVar("_LocationIndexerT", bound="_LocationIndexer")
 
# "null slice"
_NS = slice(None, None)
_one_ellipsis_message = "indexer may only contain one '...' entry"
 
 
# the public IndexSlicerMaker
class _IndexSlice:
    """
    Create an object to more easily perform multi-index slicing.
 
    See Also
    --------
    MultiIndex.remove_unused_levels : New MultiIndex with no unused levels.
 
    Notes
    -----
    See :ref:`Defined Levels <advanced.shown_levels>`
    for further info on slicing a MultiIndex.
 
    Examples
    --------
    >>> midx = pd.MultiIndex.from_product([['A0','A1'], ['B0','B1','B2','B3']])
    >>> columns = ['foo', 'bar']
    >>> dfmi = pd.DataFrame(np.arange(16).reshape((len(midx), len(columns))),
    ...                     index=midx, columns=columns)
 
    Using the default slice command:
 
    >>> dfmi.loc[(slice(None), slice('B0', 'B1')), :]
               foo  bar
        A0 B0    0    1
           B1    2    3
        A1 B0    8    9
           B1   10   11
 
    Using the IndexSlice class for a more intuitive command:
 
    >>> idx = pd.IndexSlice
    >>> dfmi.loc[idx[:, 'B0':'B1'], :]
               foo  bar
        A0 B0    0    1
           B1    2    3
        A1 B0    8    9
           B1   10   11
    """
 
    def __getitem__(self, arg):
        return arg
 
 
IndexSlice = _IndexSlice()
 
 
class IndexingMixin:
    """
    Mixin for adding .loc/.iloc/.at/.iat to Dataframes and Series.
    """
 
    @property
    def iloc(self) -> _iLocIndexer:
        """
        Purely integer-location based indexing for selection by position.
 
        ``.iloc[]`` is primarily integer position based (from ``0`` to
        ``length-1`` of the axis), but may also be used with a boolean
        array.
 
        Allowed inputs are:
 
        - An integer, e.g. ``5``.
        - A list or array of integers, e.g. ``[4, 3, 0]``.
        - A slice object with ints, e.g. ``1:7``.
        - A boolean array.
        - A ``callable`` function with one argument (the calling Series or
          DataFrame) and that returns valid output for indexing (one of the above).
          This is useful in method chains, when you don't have a reference to the
          calling object, but would like to base your selection on some value.
        - A tuple of row and column indexes. The tuple elements consist of one of the
          above inputs, e.g. ``(0, 1)``.
 
        ``.iloc`` will raise ``IndexError`` if a requested indexer is
        out-of-bounds, except *slice* indexers which allow out-of-bounds
        indexing (this conforms with python/numpy *slice* semantics).
 
        See more at :ref:`Selection by Position <indexing.integer>`.
 
        See Also
        --------
        DataFrame.iat : Fast integer location scalar accessor.
        DataFrame.loc : Purely label-location based indexer for selection by label.
        Series.iloc : Purely integer-location based indexing for
                       selection by position.
 
        Examples
        --------
        >>> mydict = [{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4},
        ...           {'a': 100, 'b': 200, 'c': 300, 'd': 400},
        ...           {'a': 1000, 'b': 2000, 'c': 3000, 'd': 4000 }]
        >>> df = pd.DataFrame(mydict)
        >>> df
              a     b     c     d
        0     1     2     3     4
        1   100   200   300   400
        2  1000  2000  3000  4000
 
        **Indexing just the rows**
 
        With a scalar integer.
 
        >>> type(df.iloc[0])
        <class 'pandas.core.series.Series'>
        >>> df.iloc[0]
        a    1
        b    2
        c    3
        d    4
        Name: 0, dtype: int64
 
        With a list of integers.
 
        >>> df.iloc[[0]]
           a  b  c  d
        0  1  2  3  4
        >>> type(df.iloc[[0]])
        <class 'pandas.core.frame.DataFrame'>
 
        >>> df.iloc[[0, 1]]
             a    b    c    d
        0    1    2    3    4
        1  100  200  300  400
 
        With a `slice` object.
 
        >>> df.iloc[:3]
              a     b     c     d
        0     1     2     3     4
        1   100   200   300   400
        2  1000  2000  3000  4000
 
        With a boolean mask the same length as the index.
 
        >>> df.iloc[[True, False, True]]
              a     b     c     d
        0     1     2     3     4
        2  1000  2000  3000  4000
 
        With a callable, useful in method chains. The `x` passed
        to the ``lambda`` is the DataFrame being sliced. This selects
        the rows whose index label even.
 
        >>> df.iloc[lambda x: x.index % 2 == 0]
              a     b     c     d
        0     1     2     3     4
        2  1000  2000  3000  4000
 
        **Indexing both axes**
 
        You can mix the indexer types for the index and columns. Use ``:`` to
        select the entire axis.
 
        With scalar integers.
 
        >>> df.iloc[0, 1]
        2
 
        With lists of integers.
 
        >>> df.iloc[[0, 2], [1, 3]]
              b     d
        0     2     4
        2  2000  4000
 
        With `slice` objects.
 
        >>> df.iloc[1:3, 0:3]
              a     b     c
        1   100   200   300
        2  1000  2000  3000
 
        With a boolean array whose length matches the columns.
 
        >>> df.iloc[:, [True, False, True, False]]
              a     c
        0     1     3
        1   100   300
        2  1000  3000
 
        With a callable function that expects the Series or DataFrame.
 
        >>> df.iloc[:, lambda df: [0, 2]]
              a     c
        0     1     3
        1   100   300
        2  1000  3000
        """
        return _iLocIndexer("iloc", self)
 
    @property
    def loc(self) -> _LocIndexer:
        """
        Access a group of rows and columns by label(s) or a boolean array.
 
        ``.loc[]`` is primarily label based, but may also be used with a
        boolean array.
 
        Allowed inputs are:
 
        - A single label, e.g. ``5`` or ``'a'``, (note that ``5`` is
          interpreted as a *label* of the index, and **never** as an
          integer position along the index).
        - A list or array of labels, e.g. ``['a', 'b', 'c']``.
        - A slice object with labels, e.g. ``'a':'f'``.
 
          .. warning:: Note that contrary to usual python slices, **both** the
              start and the stop are included
 
        - A boolean array of the same length as the axis being sliced,
          e.g. ``[True, False, True]``.
        - An alignable boolean Series. The index of the key will be aligned before
          masking.
        - An alignable Index. The Index of the returned selection will be the input.
        - A ``callable`` function with one argument (the calling Series or
          DataFrame) and that returns valid output for indexing (one of the above)
 
        See more at :ref:`Selection by Label <indexing.label>`.
 
        Raises
        ------
        KeyError
            If any items are not found.
        IndexingError
            If an indexed key is passed and its index is unalignable to the frame index.
 
        See Also
        --------
        DataFrame.at : Access a single value for a row/column label pair.
        DataFrame.iloc : Access group of rows and columns by integer position(s).
        DataFrame.xs : Returns a cross-section (row(s) or column(s)) from the
            Series/DataFrame.
        Series.loc : Access group of values using labels.
 
        Examples
        --------
        **Getting values**
 
        >>> df = pd.DataFrame([[1, 2], [4, 5], [7, 8]],
        ...      index=['cobra', 'viper', 'sidewinder'],
        ...      columns=['max_speed', 'shield'])
        >>> df
                    max_speed  shield
        cobra               1       2
        viper               4       5
        sidewinder          7       8
 
        Single label. Note this returns the row as a Series.
 
        >>> df.loc['viper']
        max_speed    4
        shield       5
        Name: viper, dtype: int64
 
        List of labels. Note using ``[[]]`` returns a DataFrame.
 
        >>> df.loc[['viper', 'sidewinder']]
                    max_speed  shield
        viper               4       5
        sidewinder          7       8
 
        Single label for row and column
 
        >>> df.loc['cobra', 'shield']
        2
 
        Slice with labels for row and single label for column. As mentioned
        above, note that both the start and stop of the slice are included.
 
        >>> df.loc['cobra':'viper', 'max_speed']
        cobra    1
        viper    4
        Name: max_speed, dtype: int64
 
        Boolean list with the same length as the row axis
 
        >>> df.loc[[False, False, True]]
                    max_speed  shield
        sidewinder          7       8
 
        Alignable boolean Series:
 
        >>> df.loc[pd.Series([False, True, False],
        ...        index=['viper', 'sidewinder', 'cobra'])]
                    max_speed  shield
        sidewinder          7       8
 
        Index (same behavior as ``df.reindex``)
 
        >>> df.loc[pd.Index(["cobra", "viper"], name="foo")]
               max_speed  shield
        foo
        cobra          1       2
        viper          4       5
 
        Conditional that returns a boolean Series
 
        >>> df.loc[df['shield'] > 6]
                    max_speed  shield
        sidewinder          7       8
 
        Conditional that returns a boolean Series with column labels specified
 
        >>> df.loc[df['shield'] > 6, ['max_speed']]
                    max_speed
        sidewinder          7
 
        Callable that returns a boolean Series
 
        >>> df.loc[lambda df: df['shield'] == 8]
                    max_speed  shield
        sidewinder          7       8
 
        **Setting values**
 
        Set value for all items matching the list of labels
 
        >>> df.loc[['viper', 'sidewinder'], ['shield']] = 50
        >>> df
                    max_speed  shield
        cobra               1       2
        viper               4      50
        sidewinder          7      50
 
        Set value for an entire row
 
        >>> df.loc['cobra'] = 10
        >>> df
                    max_speed  shield
        cobra              10      10
        viper               4      50
        sidewinder          7      50
 
        Set value for an entire column
 
        >>> df.loc[:, 'max_speed'] = 30
        >>> df
                    max_speed  shield
        cobra              30      10
        viper              30      50
        sidewinder         30      50
 
        Set value for rows matching callable condition
 
        >>> df.loc[df['shield'] > 35] = 0
        >>> df
                    max_speed  shield
        cobra              30      10
        viper               0       0
        sidewinder          0       0
 
        **Getting values on a DataFrame with an index that has integer labels**
 
        Another example using integers for the index
 
        >>> df = pd.DataFrame([[1, 2], [4, 5], [7, 8]],
        ...      index=[7, 8, 9], columns=['max_speed', 'shield'])
        >>> df
           max_speed  shield
        7          1       2
        8          4       5
        9          7       8
 
        Slice with integer labels for rows. As mentioned above, note that both
        the start and stop of the slice are included.
 
        >>> df.loc[7:9]
           max_speed  shield
        7          1       2
        8          4       5
        9          7       8
 
        **Getting values with a MultiIndex**
 
        A number of examples using a DataFrame with a MultiIndex
 
        >>> tuples = [
        ...    ('cobra', 'mark i'), ('cobra', 'mark ii'),
        ...    ('sidewinder', 'mark i'), ('sidewinder', 'mark ii'),
        ...    ('viper', 'mark ii'), ('viper', 'mark iii')
        ... ]
        >>> index = pd.MultiIndex.from_tuples(tuples)
        >>> values = [[12, 2], [0, 4], [10, 20],
        ...         [1, 4], [7, 1], [16, 36]]
        >>> df = pd.DataFrame(values, columns=['max_speed', 'shield'], index=index)
        >>> df
                             max_speed  shield
        cobra      mark i           12       2
                   mark ii           0       4
        sidewinder mark i           10      20
                   mark ii           1       4
        viper      mark ii           7       1
                   mark iii         16      36
 
        Single label. Note this returns a DataFrame with a single index.
 
        >>> df.loc['cobra']
                 max_speed  shield
        mark i          12       2
        mark ii          0       4
 
        Single index tuple. Note this returns a Series.
 
        >>> df.loc[('cobra', 'mark ii')]
        max_speed    0
        shield       4
        Name: (cobra, mark ii), dtype: int64
 
        Single label for row and column. Similar to passing in a tuple, this
        returns a Series.
 
        >>> df.loc['cobra', 'mark i']
        max_speed    12
        shield        2
        Name: (cobra, mark i), dtype: int64
 
        Single tuple. Note using ``[[]]`` returns a DataFrame.
 
        >>> df.loc[[('cobra', 'mark ii')]]
                       max_speed  shield
        cobra mark ii          0       4
 
        Single tuple for the index with a single label for the column
 
        >>> df.loc[('cobra', 'mark i'), 'shield']
        2
 
        Slice from index tuple to single label
 
        >>> df.loc[('cobra', 'mark i'):'viper']
                             max_speed  shield
        cobra      mark i           12       2
                   mark ii           0       4
        sidewinder mark i           10      20
                   mark ii           1       4
        viper      mark ii           7       1
                   mark iii         16      36
 
        Slice from index tuple to index tuple
 
        >>> df.loc[('cobra', 'mark i'):('viper', 'mark ii')]
                            max_speed  shield
        cobra      mark i          12       2
                   mark ii          0       4
        sidewinder mark i          10      20
                   mark ii          1       4
        viper      mark ii          7       1
 
        Please see the :ref:`user guide<advanced.advanced_hierarchical>`
        for more details and explanations of advanced indexing.
        """
        return _LocIndexer("loc", self)
 
    @property
    def at(self) -> _AtIndexer:
        """
        Access a single value for a row/column label pair.
 
        Similar to ``loc``, in that both provide label-based lookups. Use
        ``at`` if you only need to get or set a single value in a DataFrame
        or Series.
 
        Raises
        ------
        KeyError
            * If getting a value and 'label' does not exist in a DataFrame or
                Series.
        ValueError
            * If row/column label pair is not a tuple or if any label from
                the pair is not a scalar for DataFrame.
            * If label is list-like (*excluding* NamedTuple) for Series.
 
        See Also
        --------
        DataFrame.at : Access a single value for a row/column pair by label.
        DataFrame.iat : Access a single value for a row/column pair by integer
            position.
        DataFrame.loc : Access a group of rows and columns by label(s).
        DataFrame.iloc : Access a group of rows and columns by integer
            position(s).
        Series.at : Access a single value by label.
        Series.iat : Access a single value by integer position.
        Series.loc : Access a group of rows by label(s).
        Series.iloc : Access a group of rows by integer position(s).
 
        Notes
        -----
        See :ref:`Fast scalar value getting and setting <indexing.basics.get_value>`
        for more details.
 
        Examples
        --------
        >>> df = pd.DataFrame([[0, 2, 3], [0, 4, 1], [10, 20, 30]],
        ...                   index=[4, 5, 6], columns=['A', 'B', 'C'])
        >>> df
            A   B   C
        4   0   2   3
        5   0   4   1
        6  10  20  30
 
        Get value at specified row/column pair
 
        >>> df.at[4, 'B']
        2
 
        Set value at specified row/column pair
 
        >>> df.at[4, 'B'] = 10
        >>> df.at[4, 'B']
        10
 
        Get value within a Series
 
        >>> df.loc[5].at['B']
        4
        """
        return _AtIndexer("at", self)
 
    @property
    def iat(self) -> _iAtIndexer:
        """
        Access a single value for a row/column pair by integer position.
 
        Similar to ``iloc``, in that both provide integer-based lookups. Use
        ``iat`` if you only need to get or set a single value in a DataFrame
        or Series.
 
        Raises
        ------
        IndexError
            When integer position is out of bounds.
 
        See Also
        --------
        DataFrame.at : Access a single value for a row/column label pair.
        DataFrame.loc : Access a group of rows and columns by label(s).
        DataFrame.iloc : Access a group of rows and columns by integer position(s).
 
        Examples
        --------
        >>> df = pd.DataFrame([[0, 2, 3], [0, 4, 1], [10, 20, 30]],
        ...                   columns=['A', 'B', 'C'])
        >>> df
            A   B   C
        0   0   2   3
        1   0   4   1
        2  10  20  30
 
        Get value at specified row/column pair
 
        >>> df.iat[1, 2]
        1
 
        Set value at specified row/column pair
 
        >>> df.iat[1, 2] = 10
        >>> df.iat[1, 2]
        10
 
        Get value within a series
 
        >>> df.loc[0].iat[1]
        2
        """
        return _iAtIndexer("iat", self)
 
 
class _LocationIndexer(NDFrameIndexerBase):
    _valid_types: str
    axis: AxisInt | None = None
 
    # sub-classes need to set _takeable
    _takeable: bool
 
    @final
    def __call__(
        self: _LocationIndexerT, axis: Axis | None = None
    ) -> _LocationIndexerT:
        # we need to return a copy of ourselves
        new_self = type(self)(self.name, self.obj)
 
        if axis is not None:
            axis_int_none = self.obj._get_axis_number(axis)
        else:
            axis_int_none = axis
        new_self.axis = axis_int_none
        return new_self
 
    def _get_setitem_indexer(self, key):
        """
        Convert a potentially-label-based key into a positional indexer.
        """
        if self.name == "loc":
            # always holds here bc iloc overrides _get_setitem_indexer
            self._ensure_listlike_indexer(key)
 
        if isinstance(key, tuple):
            for x in key:
                check_dict_or_set_indexers(x)
 
        if self.axis is not None:
            key = _tupleize_axis_indexer(self.ndim, self.axis, key)
 
        ax = self.obj._get_axis(0)
 
        if isinstance(ax, MultiIndex) and self.name != "iloc" and is_hashable(key):
            with suppress(KeyError, InvalidIndexError):
                # TypeError e.g. passed a bool
                return ax.get_loc(key)
 
        if isinstance(key, tuple):
            with suppress(IndexingError):
                # suppress "Too many indexers"
                return self._convert_tuple(key)
 
        if isinstance(key, range):
            # GH#45479 test_loc_setitem_range_key
            key = list(key)
 
        return self._convert_to_indexer(key, axis=0)
 
    @final
    def _maybe_mask_setitem_value(self, indexer, value):
        """
        If we have obj.iloc[mask] = series_or_frame and series_or_frame has the
        same length as obj, we treat this as obj.iloc[mask] = series_or_frame[mask],
        similar to Series.__setitem__.
 
        Note this is only for loc, not iloc.
        """
 
        if (
            isinstance(indexer, tuple)
            and len(indexer) == 2
            and isinstance(value, (ABCSeries, ABCDataFrame))
        ):
            pi, icols = indexer
            ndim = value.ndim
            if com.is_bool_indexer(pi) and len(value) == len(pi):
                newkey = pi.nonzero()[0]
 
                if is_scalar_indexer(icols, self.ndim - 1) and ndim == 1:
                    # e.g. test_loc_setitem_boolean_mask_allfalse
                    if len(newkey) == 0:
                        # FIXME: kludge for test_loc_setitem_boolean_mask_allfalse
                        # TODO(GH#45333): may be fixed when deprecation is enforced
 
                        value = value.iloc[:0]
                    else:
                        # test_loc_setitem_ndframe_values_alignment
                        value = self.obj.iloc._align_series(indexer, value)
                    indexer = (newkey, icols)
 
                elif (
                    isinstance(icols, np.ndarray)
                    and icols.dtype.kind == "i"
                    and len(icols) == 1
                ):
                    if ndim == 1:
                        # We implicitly broadcast, though numpy does not, see
                        # github.com/pandas-dev/pandas/pull/45501#discussion_r789071825
                        # test_loc_setitem_ndframe_values_alignment
                        value = self.obj.iloc._align_series(indexer, value)
                        indexer = (newkey, icols)
 
                    elif ndim == 2 and value.shape[1] == 1:
                        if len(newkey) == 0:
                            # FIXME: kludge for
                            #  test_loc_setitem_all_false_boolean_two_blocks
                            #  TODO(GH#45333): may be fixed when deprecation is enforced
                            value = value.iloc[:0]
                        else:
                            # test_loc_setitem_ndframe_values_alignment
                            value = self.obj.iloc._align_frame(indexer, value)
                        indexer = (newkey, icols)
        elif com.is_bool_indexer(indexer):
            indexer = indexer.nonzero()[0]
 
        return indexer, value
 
    @final
    def _ensure_listlike_indexer(self, key, axis=None, value=None) -> None:
        """
        Ensure that a list-like of column labels are all present by adding them if
        they do not already exist.
 
        Parameters
        ----------
        key : list-like of column labels
            Target labels.
        axis : key axis if known
        """
        column_axis = 1
 
        # column only exists in 2-dimensional DataFrame
        if self.ndim != 2:
            return
 
        orig_key = key
        if isinstance(key, tuple) and len(key) > 1:
            # key may be a tuple if we are .loc
            # if length of key is > 1 set key to column part
            key = key[column_axis]
            axis = column_axis
 
        if (
            axis == column_axis
            and not isinstance(self.obj.columns, MultiIndex)
            and is_list_like_indexer(key)
            and not com.is_bool_indexer(key)
            and all(is_hashable(k) for k in key)
        ):
            # GH#38148
            keys = self.obj.columns.union(key, sort=False)
            diff = Index(key).difference(self.obj.columns, sort=False)
 
            if len(diff) and com.is_null_slice(orig_key[0]):
                # e.g. if we are doing df.loc[:, ["A", "B"]] = 7 and "B"
                #  is a new column, add the new columns with dtype=np.void
                #  so that later when we go through setitem_single_column
                #  we will use isetitem. Without this, the reindex_axis
                #  below would create float64 columns in this example, which
                #  would successfully hold 7, so we would end up with the wrong
                #  dtype.
                indexer = np.arange(len(keys), dtype=np.intp)
                indexer[len(self.obj.columns) :] = -1
                new_mgr = self.obj._mgr.reindex_indexer(
                    keys, indexer=indexer, axis=0, only_slice=True, use_na_proxy=True
                )
                self.obj._mgr = new_mgr
                return
 
            self.obj._mgr = self.obj._mgr.reindex_axis(keys, axis=0, only_slice=True)
 
    @final
    def __setitem__(self, key, value) -> None:
        if not PYPY and using_copy_on_write():
            if sys.getrefcount(self.obj) <= 2:
                warnings.warn(
                    _chained_assignment_msg, ChainedAssignmentError, stacklevel=2
                )
 
        check_dict_or_set_indexers(key)
        if isinstance(key, tuple):
            key = tuple(list(x) if is_iterator(x) else x for x in key)
            key = tuple(com.apply_if_callable(x, self.obj) for x in key)
        else:
            key = com.apply_if_callable(key, self.obj)
        indexer = self._get_setitem_indexer(key)
        self._has_valid_setitem_indexer(key)
 
        iloc = self if self.name == "iloc" else self.obj.iloc
        iloc._setitem_with_indexer(indexer, value, self.name)
 
    def _validate_key(self, key, axis: AxisInt):
        """
        Ensure that key is valid for current indexer.
 
        Parameters
        ----------
        key : scalar, slice or list-like
            Key requested.
        axis : int
            Dimension on which the indexing is being made.
 
        Raises
        ------
        TypeError
            If the key (or some element of it) has wrong type.
        IndexError
            If the key (or some element of it) is out of bounds.
        KeyError
            If the key was not found.
        """
        raise AbstractMethodError(self)
 
    @final
    def _expand_ellipsis(self, tup: tuple) -> tuple:
        """
        If a tuple key includes an Ellipsis, replace it with an appropriate
        number of null slices.
        """
        if any(x is Ellipsis for x in tup):
            if tup.count(Ellipsis) > 1:
                raise IndexingError(_one_ellipsis_message)
 
            if len(tup) == self.ndim:
                # It is unambiguous what axis this Ellipsis is indexing,
                #  treat as a single null slice.
                i = tup.index(Ellipsis)
                # FIXME: this assumes only one Ellipsis
                new_key = tup[:i] + (_NS,) + tup[i + 1 :]
                return new_key
 
            # TODO: other cases?  only one test gets here, and that is covered
            #  by _validate_key_length
        return tup
 
    @final
    def _validate_tuple_indexer(self, key: tuple) -> tuple:
        """
        Check the key for valid keys across my indexer.
        """
        key = self._validate_key_length(key)
        key = self._expand_ellipsis(key)
        for i, k in enumerate(key):
            try:
                self._validate_key(k, i)
            except ValueError as err:
                raise ValueError(
                    "Location based indexing can only have "
                    f"[{self._valid_types}] types"
                ) from err
        return key
 
    @final
    def _is_nested_tuple_indexer(self, tup: tuple) -> bool:
        """
        Returns
        -------
        bool
        """
        if any(isinstance(ax, MultiIndex) for ax in self.obj.axes):
            return any(is_nested_tuple(tup, ax) for ax in self.obj.axes)
        return False
 
    @final
    def _convert_tuple(self, key: tuple) -> tuple:
        # Note: we assume _tupleize_axis_indexer has been called, if necessary.
        self._validate_key_length(key)
        keyidx = [self._convert_to_indexer(k, axis=i) for i, k in enumerate(key)]
        return tuple(keyidx)
 
    @final
    def _validate_key_length(self, key: tuple) -> tuple:
        if len(key) > self.ndim:
            if key[0] is Ellipsis:
                # e.g. Series.iloc[..., 3] reduces to just Series.iloc[3]
                key = key[1:]
                if Ellipsis in key:
                    raise IndexingError(_one_ellipsis_message)
                return self._validate_key_length(key)
            raise IndexingError("Too many indexers")
        return key
 
    @final
    def _getitem_tuple_same_dim(self, tup: tuple):
        """
        Index with indexers that should return an object of the same dimension
        as self.obj.
 
        This is only called after a failed call to _getitem_lowerdim.
        """
        retval = self.obj
        for i, key in enumerate(tup):
            if com.is_null_slice(key):
                continue
 
            retval = getattr(retval, self.name)._getitem_axis(key, axis=i)
            # We should never have retval.ndim < self.ndim, as that should
            #  be handled by the _getitem_lowerdim call above.
            assert retval.ndim == self.ndim
 
        if retval is self.obj:
            # if all axes were a null slice (`df.loc[:, :]`), ensure we still
            # return a new object (https://github.com/pandas-dev/pandas/pull/49469)
            retval = retval.copy(deep=False)
 
        return retval
 
    @final
    def _getitem_lowerdim(self, tup: tuple):
        # we can directly get the axis result since the axis is specified
        if self.axis is not None:
            axis = self.obj._get_axis_number(self.axis)
            return self._getitem_axis(tup, axis=axis)
 
        # we may have a nested tuples indexer here
        if self._is_nested_tuple_indexer(tup):
            return self._getitem_nested_tuple(tup)
 
        # we maybe be using a tuple to represent multiple dimensions here
        ax0 = self.obj._get_axis(0)
        # ...but iloc should handle the tuple as simple integer-location
        # instead of checking it as multiindex representation (GH 13797)
        if (
            isinstance(ax0, MultiIndex)
            and self.name != "iloc"
            and not any(isinstance(x, slice) for x in tup)
        ):
            # Note: in all extant test cases, replacing the slice condition with
            #  `all(is_hashable(x) or com.is_null_slice(x) for x in tup)`
            #  is equivalent.
            #  (see the other place where we call _handle_lowerdim_multi_index_axis0)
            with suppress(IndexingError):
                return cast(_LocIndexer, self)._handle_lowerdim_multi_index_axis0(tup)
 
        tup = self._validate_key_length(tup)
 
        for i, key in enumerate(tup):
            if is_label_like(key):
                # We don't need to check for tuples here because those are
                #  caught by the _is_nested_tuple_indexer check above.
                section = self._getitem_axis(key, axis=i)
 
                # We should never have a scalar section here, because
                #  _getitem_lowerdim is only called after a check for
                #  is_scalar_access, which that would be.
                if section.ndim == self.ndim:
                    # we're in the middle of slicing through a MultiIndex
                    # revise the key wrt to `section` by inserting an _NS
                    new_key = tup[:i] + (_NS,) + tup[i + 1 :]
 
                else:
                    # Note: the section.ndim == self.ndim check above
                    #  rules out having DataFrame here, so we dont need to worry
                    #  about transposing.
                    new_key = tup[:i] + tup[i + 1 :]
 
                    if len(new_key) == 1:
                        new_key = new_key[0]
 
                # Slices should return views, but calling iloc/loc with a null
                # slice returns a new object.
                if com.is_null_slice(new_key):
                    return section
                # This is an elided recursive call to iloc/loc
                return getattr(section, self.name)[new_key]
 
        raise IndexingError("not applicable")
 
    @final
    def _getitem_nested_tuple(self, tup: tuple):
        # we have a nested tuple so have at least 1 multi-index level
        # we should be able to match up the dimensionality here
 
        for key in tup:
            check_dict_or_set_indexers(key)
 
        # we have too many indexers for our dim, but have at least 1
        # multi-index dimension, try to see if we have something like
        # a tuple passed to a series with a multi-index
        if len(tup) > self.ndim:
            if self.name != "loc":
                # This should never be reached, but let's be explicit about it
                raise ValueError("Too many indices")  # pragma: no cover
            if all(is_hashable(x) or com.is_null_slice(x) for x in tup):
                # GH#10521 Series should reduce MultiIndex dimensions instead of
                #  DataFrame, IndexingError is not raised when slice(None,None,None)
                #  with one row.
                with suppress(IndexingError):
                    return cast(_LocIndexer, self)._handle_lowerdim_multi_index_axis0(
                        tup
                    )
            elif isinstance(self.obj, ABCSeries) and any(
                isinstance(k, tuple) for k in tup
            ):
                # GH#35349 Raise if tuple in tuple for series
                # Do this after the all-hashable-or-null-slice check so that
                #  we are only getting non-hashable tuples, in particular ones
                #  that themselves contain a slice entry
                # See test_loc_series_getitem_too_many_dimensions
                raise IndexingError("Too many indexers")
 
            # this is a series with a multi-index specified a tuple of
            # selectors
            axis = self.axis or 0
            return self._getitem_axis(tup, axis=axis)
 
        # handle the multi-axis by taking sections and reducing
        # this is iterative
        obj = self.obj
        # GH#41369 Loop in reverse order ensures indexing along columns before rows
        # which selects only necessary blocks which avoids dtype conversion if possible
        axis = len(tup) - 1
        for key in tup[::-1]:
            if com.is_null_slice(key):
                axis -= 1
                continue
 
            obj = getattr(obj, self.name)._getitem_axis(key, axis=axis)
            axis -= 1
 
            # if we have a scalar, we are done
            if is_scalar(obj) or not hasattr(obj, "ndim"):
                break
 
        return obj
 
    def _convert_to_indexer(self, key, axis: AxisInt):
        raise AbstractMethodError(self)
 
    @final
    def __getitem__(self, key):
        check_dict_or_set_indexers(key)
        if type(key) is tuple:
            key = tuple(list(x) if is_iterator(x) else x for x in key)
            key = tuple(com.apply_if_callable(x, self.obj) for x in key)
            if self._is_scalar_access(key):
                return self.obj._get_value(*key, takeable=self._takeable)
            return self._getitem_tuple(key)
        else:
            # we by definition only have the 0th axis
            axis = self.axis or 0
 
            maybe_callable = com.apply_if_callable(key, self.obj)
            return self._getitem_axis(maybe_callable, axis=axis)
 
    def _is_scalar_access(self, key: tuple):
        raise NotImplementedError()
 
    def _getitem_tuple(self, tup: tuple):
        raise AbstractMethodError(self)
 
    def _getitem_axis(self, key, axis: AxisInt):
        raise NotImplementedError()
 
    def _has_valid_setitem_indexer(self, indexer) -> bool:
        raise AbstractMethodError(self)
 
    @final
    def _getbool_axis(self, key, axis: AxisInt):
        # caller is responsible for ensuring non-None axis
        labels = self.obj._get_axis(axis)
        key = check_bool_indexer(labels, key)
        inds = key.nonzero()[0]
        return self.obj._take_with_is_copy(inds, axis=axis)
 
 
@doc(IndexingMixin.loc)
class _LocIndexer(_LocationIndexer):
    _takeable: bool = False
    _valid_types = (
        "labels (MUST BE IN THE INDEX), slices of labels (BOTH "
        "endpoints included! Can be slices of integers if the "
        "index is integers), listlike of labels, boolean"
    )
 
    # -------------------------------------------------------------------
    # Key Checks
 
    @doc(_LocationIndexer._validate_key)
    def _validate_key(self, key, axis: Axis):
        # valid for a collection of labels (we check their presence later)
        # slice of labels (where start-end in labels)
        # slice of integers (only if in the labels)
        # boolean not in slice and with boolean index
        ax = self.obj._get_axis(axis)
        if isinstance(key, bool) and not (
            is_bool_dtype(ax)
            or ax.dtype.name == "boolean"
            or isinstance(ax, MultiIndex)
            and is_bool_dtype(ax.get_level_values(0))
        ):
            raise KeyError(
                f"{key}: boolean label can not be used without a boolean index"
            )
 
        if isinstance(key, slice) and (
            isinstance(key.start, bool) or isinstance(key.stop, bool)
        ):
            raise TypeError(f"{key}: boolean values can not be used in a slice")
 
    def _has_valid_setitem_indexer(self, indexer) -> bool:
        return True
 
    def _is_scalar_access(self, key: tuple) -> bool:
        """
        Returns
        -------
        bool
        """
        # this is a shortcut accessor to both .loc and .iloc
        # that provide the equivalent access of .at and .iat
        # a) avoid getting things via sections and (to minimize dtype changes)
        # b) provide a performant path
        if len(key) != self.ndim:
            return False
 
        for i, k in enumerate(key):
            if not is_scalar(k):
                return False
 
            ax = self.obj.axes[i]
            if isinstance(ax, MultiIndex):
                return False
 
            if isinstance(k, str) and ax._supports_partial_string_indexing:
                # partial string indexing, df.loc['2000', 'A']
                # should not be considered scalar
                return False
 
            if not ax._index_as_unique:
                return False
 
        return True
 
    # -------------------------------------------------------------------
    # MultiIndex Handling
 
    def _multi_take_opportunity(self, tup: tuple) -> bool:
        """
        Check whether there is the possibility to use ``_multi_take``.
 
        Currently the limit is that all axes being indexed, must be indexed with
        list-likes.
 
        Parameters
        ----------
        tup : tuple
            Tuple of indexers, one per axis.
 
        Returns
        -------
        bool
            Whether the current indexing,
            can be passed through `_multi_take`.
        """
        if not all(is_list_like_indexer(x) for x in tup):
            return False
 
        # just too complicated
        return not any(com.is_bool_indexer(x) for x in tup)
 
    def _multi_take(self, tup: tuple):
        """
        Create the indexers for the passed tuple of keys, and
        executes the take operation. This allows the take operation to be
        executed all at once, rather than once for each dimension.
        Improving efficiency.
 
        Parameters
        ----------
        tup : tuple
            Tuple of indexers, one per axis.
 
        Returns
        -------
        values: same type as the object being indexed
        """
        # GH 836
        d = {
            axis: self._get_listlike_indexer(key, axis)
            for (key, axis) in zip(tup, self.obj._AXIS_ORDERS)
        }
        return self.obj._reindex_with_indexers(d, copy=True, allow_dups=True)
 
    # -------------------------------------------------------------------
 
    def _getitem_iterable(self, key, axis: AxisInt):
        """
        Index current object with an iterable collection of keys.
 
        Parameters
        ----------
        key : iterable
            Targeted labels.
        axis : int
            Dimension on which the indexing is being made.
 
        Raises
        ------
        KeyError
            If no key was found. Will change in the future to raise if not all
            keys were found.
 
        Returns
        -------
        scalar, DataFrame, or Series: indexed value(s).
        """
        # we assume that not com.is_bool_indexer(key), as that is
        #  handled before we get here.
        self._validate_key(key, axis)
 
        # A collection of keys
        keyarr, indexer = self._get_listlike_indexer(key, axis)
        return self.obj._reindex_with_indexers(
            {axis: [keyarr, indexer]}, copy=True, allow_dups=True
        )
 
    def _getitem_tuple(self, tup: tuple):
        with suppress(IndexingError):
            tup = self._expand_ellipsis(tup)
            return self._getitem_lowerdim(tup)
 
        # no multi-index, so validate all of the indexers
        tup = self._validate_tuple_indexer(tup)
 
        # ugly hack for GH #836
        if self._multi_take_opportunity(tup):
            return self._multi_take(tup)
 
        return self._getitem_tuple_same_dim(tup)
 
    def _get_label(self, label, axis: AxisInt):
        # GH#5567 this will fail if the label is not present in the axis.
        return self.obj.xs(label, axis=axis)
 
    def _handle_lowerdim_multi_index_axis0(self, tup: tuple):
        # we have an axis0 multi-index, handle or raise
        axis = self.axis or 0
        try:
            # fast path for series or for tup devoid of slices
            return self._get_label(tup, axis=axis)
 
        except KeyError as ek:
            # raise KeyError if number of indexers match
            # else IndexingError will be raised
            if self.ndim < len(tup) <= self.obj.index.nlevels:
                raise ek
            raise IndexingError("No label returned") from ek
 
    def _getitem_axis(self, key, axis: AxisInt):
        key = item_from_zerodim(key)
        if is_iterator(key):
            key = list(key)
        if key is Ellipsis:
            key = slice(None)
 
        labels = self.obj._get_axis(axis)
 
        if isinstance(key, tuple) and isinstance(labels, MultiIndex):
            key = tuple(key)
 
        if isinstance(key, slice):
            self._validate_key(key, axis)
            return self._get_slice_axis(key, axis=axis)
        elif com.is_bool_indexer(key):
            return self._getbool_axis(key, axis=axis)
        elif is_list_like_indexer(key):
            # an iterable multi-selection
            if not (isinstance(key, tuple) and isinstance(labels, MultiIndex)):
                if hasattr(key, "ndim") and key.ndim > 1:
                    raise ValueError("Cannot index with multidimensional key")
 
                return self._getitem_iterable(key, axis=axis)
 
            # nested tuple slicing
            if is_nested_tuple(key, labels):
                locs = labels.get_locs(key)
                indexer = [slice(None)] * self.ndim
                indexer[axis] = locs
                return self.obj.iloc[tuple(indexer)]
 
        # fall thru to straight lookup
        self._validate_key(key, axis)
        return self._get_label(key, axis=axis)
 
    def _get_slice_axis(self, slice_obj: slice, axis: AxisInt):
        """
        This is pretty simple as we just have to deal with labels.
        """
        # caller is responsible for ensuring non-None axis
        obj = self.obj
        if not need_slice(slice_obj):
            return obj.copy(deep=False)
 
        labels = obj._get_axis(axis)
        indexer = labels.slice_indexer(slice_obj.start, slice_obj.stop, slice_obj.step)
 
        if isinstance(indexer, slice):
            return self.obj._slice(indexer, axis=axis)
        else:
            # DatetimeIndex overrides Index.slice_indexer and may
            #  return a DatetimeIndex instead of a slice object.
            return self.obj.take(indexer, axis=axis)
 
    def _convert_to_indexer(self, key, axis: AxisInt):
        """
        Convert indexing key into something we can use to do actual fancy
        indexing on a ndarray.
 
        Examples
        ix[:5] -> slice(0, 5)
        ix[[1,2,3]] -> [1,2,3]
        ix[['foo', 'bar', 'baz']] -> [i, j, k] (indices of foo, bar, baz)
 
        Going by Zen of Python?
        'In the face of ambiguity, refuse the temptation to guess.'
        raise AmbiguousIndexError with integer labels?
        - No, prefer label-based indexing
        """
        labels = self.obj._get_axis(axis)
 
        if isinstance(key, slice):
            return labels._convert_slice_indexer(key, kind="loc")
 
        if (
            isinstance(key, tuple)
            and not isinstance(labels, MultiIndex)
            and self.ndim < 2
            and len(key) > 1
        ):
            raise IndexingError("Too many indexers")
 
        if is_scalar(key) or (isinstance(labels, MultiIndex) and is_hashable(key)):
            # Otherwise get_loc will raise InvalidIndexError
 
            # if we are a label return me
            try:
                return labels.get_loc(key)
            except LookupError:
                if isinstance(key, tuple) and isinstance(labels, MultiIndex):
                    if len(key) == labels.nlevels:
                        return {"key": key}
                    raise
            except InvalidIndexError:
                # GH35015, using datetime as column indices raises exception
                if not isinstance(labels, MultiIndex):
                    raise
            except ValueError:
                if not is_integer(key):
                    raise
                return {"key": key}
 
        if is_nested_tuple(key, labels):
            if self.ndim == 1 and any(isinstance(k, tuple) for k in key):
                # GH#35349 Raise if tuple in tuple for series
                raise IndexingError("Too many indexers")
            return labels.get_locs(key)
 
        elif is_list_like_indexer(key):
            if is_iterator(key):
                key = list(key)
 
            if com.is_bool_indexer(key):
                key = check_bool_indexer(labels, key)
                return key
            else:
                return self._get_listlike_indexer(key, axis)[1]
        else:
            try:
                return labels.get_loc(key)
            except LookupError:
                # allow a not found key only if we are a setter
                if not is_list_like_indexer(key):
                    return {"key": key}
                raise
 
    def _get_listlike_indexer(self, key, axis: AxisInt):
        """
        Transform a list-like of keys into a new index and an indexer.
 
        Parameters
        ----------
        key : list-like
            Targeted labels.
        axis:  int
            Dimension on which the indexing is being made.
 
        Raises
        ------
        KeyError
            If at least one key was requested but none was found.
 
        Returns
        -------
        keyarr: Index
            New index (coinciding with 'key' if the axis is unique).
        values : array-like
            Indexer for the return object, -1 denotes keys not found.
        """
        ax = self.obj._get_axis(axis)
        axis_name = self.obj._get_axis_name(axis)
 
        keyarr, indexer = ax._get_indexer_strict(key, axis_name)
 
        return keyarr, indexer
 
 
@doc(IndexingMixin.iloc)
class _iLocIndexer(_LocationIndexer):
    _valid_types = (
        "integer, integer slice (START point is INCLUDED, END "
        "point is EXCLUDED), listlike of integers, boolean array"
    )
    _takeable = True
 
    # -------------------------------------------------------------------
    # Key Checks
 
    def _validate_key(self, key, axis: AxisInt):
        if com.is_bool_indexer(key):
            if hasattr(key, "index") and isinstance(key.index, Index):
                if key.index.inferred_type == "integer":
                    raise NotImplementedError(
                        "iLocation based boolean "
                        "indexing on an integer type "
                        "is not available"
                    )
                raise ValueError(
                    "iLocation based boolean indexing cannot use "
                    "an indexable as a mask"
                )
            return
 
        if isinstance(key, slice):
            return
        elif is_integer(key):
            self._validate_integer(key, axis)
        elif isinstance(key, tuple):
            # a tuple should already have been caught by this point
            # so don't treat a tuple as a valid indexer
            raise IndexingError("Too many indexers")
        elif is_list_like_indexer(key):
            if isinstance(key, ABCSeries):
                arr = key._values
            elif is_array_like(key):
                arr = key
            else:
                arr = np.array(key)
            len_axis = len(self.obj._get_axis(axis))
 
            # check that the key has a numeric dtype
            if not is_numeric_dtype(arr.dtype):
                raise IndexError(f".iloc requires numeric indexers, got {arr}")
 
            # check that the key does not exceed the maximum size of the index
            if len(arr) and (arr.max() >= len_axis or arr.min() < -len_axis):
                raise IndexError("positional indexers are out-of-bounds")
        else:
            raise ValueError(f"Can only index by location with a [{self._valid_types}]")
 
    def _has_valid_setitem_indexer(self, indexer) -> bool:
        """
        Validate that a positional indexer cannot enlarge its target
        will raise if needed, does not modify the indexer externally.
 
        Returns
        -------
        bool
        """
        if isinstance(indexer, dict):
            raise IndexError("iloc cannot enlarge its target object")
 
        if isinstance(indexer, ABCDataFrame):
            raise TypeError(
                "DataFrame indexer for .iloc is not supported. "
                "Consider using .loc with a DataFrame indexer for automatic alignment.",
            )
 
        if not isinstance(indexer, tuple):
            indexer = _tuplify(self.ndim, indexer)
 
        for ax, i in zip(self.obj.axes, indexer):
            if isinstance(i, slice):
                # should check the stop slice?
                pass
            elif is_list_like_indexer(i):
                # should check the elements?
                pass
            elif is_integer(i):
                if i >= len(ax):
                    raise IndexError("iloc cannot enlarge its target object")
            elif isinstance(i, dict):
                raise IndexError("iloc cannot enlarge its target object")
 
        return True
 
    def _is_scalar_access(self, key: tuple) -> bool:
        """
        Returns
        -------
        bool
        """
        # this is a shortcut accessor to both .loc and .iloc
        # that provide the equivalent access of .at and .iat
        # a) avoid getting things via sections and (to minimize dtype changes)
        # b) provide a performant path
        if len(key) != self.ndim:
            return False
 
        return all(is_integer(k) for k in key)
 
    def _validate_integer(self, key: int, axis: AxisInt) -> None:
        """
        Check that 'key' is a valid position in the desired axis.
 
        Parameters
        ----------
        key : int
            Requested position.
        axis : int
            Desired axis.
 
        Raises
        ------
        IndexError
            If 'key' is not a valid position in axis 'axis'.
        """
        len_axis = len(self.obj._get_axis(axis))
        if key >= len_axis or key < -len_axis:
            raise IndexError("single positional indexer is out-of-bounds")
 
    # -------------------------------------------------------------------
 
    def _getitem_tuple(self, tup: tuple):
        tup = self._validate_tuple_indexer(tup)
        with suppress(IndexingError):
            return self._getitem_lowerdim(tup)
 
        return self._getitem_tuple_same_dim(tup)
 
    def _get_list_axis(self, key, axis: AxisInt):
        """
        Return Series values by list or array of integers.
 
        Parameters
        ----------
        key : list-like positional indexer
        axis : int
 
        Returns
        -------
        Series object
 
        Notes
        -----
        `axis` can only be zero.
        """
        try:
            return self.obj._take_with_is_copy(key, axis=axis)
        except IndexError as err:
            # re-raise with different error message
            raise IndexError("positional indexers are out-of-bounds") from err
 
    def _getitem_axis(self, key, axis: AxisInt):
        if key is Ellipsis:
            key = slice(None)
        elif isinstance(key, ABCDataFrame):
            raise IndexError(
                "DataFrame indexer is not allowed for .iloc\n"
                "Consider using .loc for automatic alignment."
            )
 
        if isinstance(key, slice):
            return self._get_slice_axis(key, axis=axis)
 
        if is_iterator(key):
            key = list(key)
 
        if isinstance(key, list):
            key = np.asarray(key)
 
        if com.is_bool_indexer(key):
            self._validate_key(key, axis)
            return self._getbool_axis(key, axis=axis)
 
        # a list of integers
        elif is_list_like_indexer(key):
            return self._get_list_axis(key, axis=axis)
 
        # a single integer
        else:
            key = item_from_zerodim(key)
            if not is_integer(key):
                raise TypeError("Cannot index by location index with a non-integer key")
 
            # validate the location
            self._validate_integer(key, axis)
 
            return self.obj._ixs(key, axis=axis)
 
    def _get_slice_axis(self, slice_obj: slice, axis: AxisInt):
        # caller is responsible for ensuring non-None axis
        obj = self.obj
 
        if not need_slice(slice_obj):
            return obj.copy(deep=False)
 
        labels = obj._get_axis(axis)
        labels._validate_positional_slice(slice_obj)
        return self.obj._slice(slice_obj, axis=axis)
 
    def _convert_to_indexer(self, key, axis: AxisInt):
        """
        Much simpler as we only have to deal with our valid types.
        """
        return key
 
    def _get_setitem_indexer(self, key):
        # GH#32257 Fall through to let numpy do validation
        if is_iterator(key):
            key = list(key)
 
        if self.axis is not None:
            key = _tupleize_axis_indexer(self.ndim, self.axis, key)
 
        return key
 
    # -------------------------------------------------------------------
 
    def _setitem_with_indexer(self, indexer, value, name: str = "iloc"):
        """
        _setitem_with_indexer is for setting values on a Series/DataFrame
        using positional indexers.
 
        If the relevant keys are not present, the Series/DataFrame may be
        expanded.
 
        This method is currently broken when dealing with non-unique Indexes,
        since it goes from positional indexers back to labels when calling
        BlockManager methods, see GH#12991, GH#22046, GH#15686.
        """
        info_axis = self.obj._info_axis_number
 
        # maybe partial set
        take_split_path = not self.obj._mgr.is_single_block
 
        if not take_split_path and isinstance(value, ABCDataFrame):
            # Avoid cast of values
            take_split_path = not value._mgr.is_single_block
 
        # if there is only one block/type, still have to take split path
        # unless the block is one-dimensional or it can hold the value
        if not take_split_path and len(self.obj._mgr.arrays) and self.ndim > 1:
            # in case of dict, keys are indices
            val = list(value.values()) if isinstance(value, dict) else value
            arr = self.obj._mgr.arrays[0]
            take_split_path = not can_hold_element(
                arr, extract_array(val, extract_numpy=True)
            )
 
        # if we have any multi-indexes that have non-trivial slices
        # (not null slices) then we must take the split path, xref
        # GH 10360, GH 27841
        if isinstance(indexer, tuple) and len(indexer) == len(self.obj.axes):
            for i, ax in zip(indexer, self.obj.axes):
                if isinstance(ax, MultiIndex) and not (
                    is_integer(i) or com.is_null_slice(i)
                ):
                    take_split_path = True
                    break
 
        if isinstance(indexer, tuple):
            nindexer = []
            for i, idx in enumerate(indexer):
                if isinstance(idx, dict):
                    # reindex the axis to the new value
                    # and set inplace
                    key, _ = convert_missing_indexer(idx)
 
                    # if this is the items axes, then take the main missing
                    # path first
                    # this correctly sets the dtype and avoids cache issues
                    # essentially this separates out the block that is needed
                    # to possibly be modified
                    if self.ndim > 1 and i == info_axis:
                        # add the new item, and set the value
                        # must have all defined axes if we have a scalar
                        # or a list-like on the non-info axes if we have a
                        # list-like
                        if not len(self.obj):
                            if not is_list_like_indexer(value):
                                raise ValueError(
                                    "cannot set a frame with no "
                                    "defined index and a scalar"
                                )
                            self.obj[key] = value
                            return
 
                        # add a new item with the dtype setup
                        if com.is_null_slice(indexer[0]):
                            # We are setting an entire column
                            self.obj[key] = value
                            return
                        elif is_array_like(value):
                            # GH#42099
                            arr = extract_array(value, extract_numpy=True)
                            taker = -1 * np.ones(len(self.obj), dtype=np.intp)
                            empty_value = algos.take_nd(arr, taker)
                            if not isinstance(value, ABCSeries):
                                # if not Series (in which case we need to align),
                                #  we can short-circuit
                                empty_value[indexer[0]] = arr
                                self.obj[key] = empty_value
                                return
 
                            self.obj[key] = empty_value
 
                        else:
                            # FIXME: GH#42099#issuecomment-864326014
                            self.obj[key] = infer_fill_value(value)
 
                        new_indexer = convert_from_missing_indexer_tuple(
                            indexer, self.obj.axes
                        )
                        self._setitem_with_indexer(new_indexer, value, name)
 
                        return
 
                    # reindex the axis
                    # make sure to clear the cache because we are
                    # just replacing the block manager here
                    # so the object is the same
                    index = self.obj._get_axis(i)
                    labels = index.insert(len(index), key)
 
                    # We are expanding the Series/DataFrame values to match
                    #  the length of thenew index `labels`.  GH#40096 ensure
                    #  this is valid even if the index has duplicates.
                    taker = np.arange(len(index) + 1, dtype=np.intp)
                    taker[-1] = -1
                    reindexers = {i: (labels, taker)}
                    new_obj = self.obj._reindex_with_indexers(
                        reindexers, allow_dups=True
                    )
                    self.obj._mgr = new_obj._mgr
                    self.obj._maybe_update_cacher(clear=True)
                    self.obj._is_copy = None
 
                    nindexer.append(labels.get_loc(key))
 
                else:
                    nindexer.append(idx)
 
            indexer = tuple(nindexer)
        else:
            indexer, missing = convert_missing_indexer(indexer)
 
            if missing:
                self._setitem_with_indexer_missing(indexer, value)
                return
 
        if name == "loc":
            # must come after setting of missing
            indexer, value = self._maybe_mask_setitem_value(indexer, value)
 
        # align and set the values
        if take_split_path:
            # We have to operate column-wise
            self._setitem_with_indexer_split_path(indexer, value, name)
        else:
            self._setitem_single_block(indexer, value, name)
 
    def _setitem_with_indexer_split_path(self, indexer, value, name: str):
        """
        Setitem column-wise.
        """
        # Above we only set take_split_path to True for 2D cases
        assert self.ndim == 2
 
        if not isinstance(indexer, tuple):
            indexer = _tuplify(self.ndim, indexer)
        if len(indexer) > self.ndim:
            raise IndexError("too many indices for array")
        if isinstance(indexer[0], np.ndarray) and indexer[0].ndim > 2:
            raise ValueError(r"Cannot set values with ndim > 2")
 
        if (isinstance(value, ABCSeries) and name != "iloc") or isinstance(value, dict):
            from pandas import Series
 
            value = self._align_series(indexer, Series(value))
 
        # Ensure we have something we can iterate over
        info_axis = indexer[1]
        ilocs = self._ensure_iterable_column_indexer(info_axis)
 
        pi = indexer[0]
        lplane_indexer = length_of_indexer(pi, self.obj.index)
        # lplane_indexer gives the expected length of obj[indexer[0]]
 
        # we need an iterable, with a ndim of at least 1
        # eg. don't pass through np.array(0)
        if is_list_like_indexer(value) and getattr(value, "ndim", 1) > 0:
            if isinstance(value, ABCDataFrame):
                self._setitem_with_indexer_frame_value(indexer, value, name)
 
            elif np.ndim(value) == 2:
                # TODO: avoid np.ndim call in case it isn't an ndarray, since
                #  that will construct an ndarray, which will be wasteful
                self._setitem_with_indexer_2d_value(indexer, value)
 
            elif len(ilocs) == 1 and lplane_indexer == len(value) and not is_scalar(pi):
                # We are setting multiple rows in a single column.
                self._setitem_single_column(ilocs[0], value, pi)
 
            elif len(ilocs) == 1 and 0 != lplane_indexer != len(value):
                # We are trying to set N values into M entries of a single
                #  column, which is invalid for N != M
                # Exclude zero-len for e.g. boolean masking that is all-false
 
                if len(value) == 1 and not is_integer(info_axis):
                    # This is a case like df.iloc[:3, [1]] = [0]
                    #  where we treat as df.iloc[:3, 1] = 0
                    return self._setitem_with_indexer((pi, info_axis[0]), value[0])
 
                raise ValueError(
                    "Must have equal len keys and value "
                    "when setting with an iterable"
                )
 
            elif lplane_indexer == 0 and len(value) == len(self.obj.index):
                # We get here in one case via .loc with a all-False mask
                pass
 
            elif self._is_scalar_access(indexer) and is_object_dtype(
                self.obj.dtypes[ilocs[0]]
            ):
                # We are setting nested data, only possible for object dtype data
                self._setitem_single_column(indexer[1], value, pi)
 
            elif len(ilocs) == len(value):
                # We are setting multiple columns in a single row.
                for loc, v in zip(ilocs, value):
                    self._setitem_single_column(loc, v, pi)
 
            elif len(ilocs) == 1 and com.is_null_slice(pi) and len(self.obj) == 0:
                # This is a setitem-with-expansion, see
                #  test_loc_setitem_empty_append_expands_rows_mixed_dtype
                # e.g. df = DataFrame(columns=["x", "y"])
                #  df["x"] = df["x"].astype(np.int64)
                #  df.loc[:, "x"] = [1, 2, 3]
                self._setitem_single_column(ilocs[0], value, pi)
 
            else:
                raise ValueError(
                    "Must have equal len keys and value "
                    "when setting with an iterable"
                )
 
        else:
            # scalar value
            for loc in ilocs:
                self._setitem_single_column(loc, value, pi)
 
    def _setitem_with_indexer_2d_value(self, indexer, value):
        # We get here with np.ndim(value) == 2, excluding DataFrame,
        #  which goes through _setitem_with_indexer_frame_value
        pi = indexer[0]
 
        ilocs = self._ensure_iterable_column_indexer(indexer[1])
 
        if not is_array_like(value):
            # cast lists to array
            value = np.array(value, dtype=object)
        if len(ilocs) != value.shape[1]:
            raise ValueError(
                "Must have equal len keys and value when setting with an ndarray"
            )
 
        for i, loc in enumerate(ilocs):
            value_col = value[:, i]
            if is_object_dtype(value_col.dtype):
                # casting to list so that we do type inference in setitem_single_column
                value_col = value_col.tolist()
            self._setitem_single_column(loc, value_col, pi)
 
    def _setitem_with_indexer_frame_value(self, indexer, value: DataFrame, name: str):
        ilocs = self._ensure_iterable_column_indexer(indexer[1])
 
        sub_indexer = list(indexer)
        pi = indexer[0]
 
        multiindex_indexer = isinstance(self.obj.columns, MultiIndex)
 
        unique_cols = value.columns.is_unique
 
        # We do not want to align the value in case of iloc GH#37728
        if name == "iloc":
            for i, loc in enumerate(ilocs):
                val = value.iloc[:, i]
                self._setitem_single_column(loc, val, pi)
 
        elif not unique_cols and value.columns.equals(self.obj.columns):
            # We assume we are already aligned, see
            # test_iloc_setitem_frame_duplicate_columns_multiple_blocks
            for loc in ilocs:
                item = self.obj.columns[loc]
                if item in value:
                    sub_indexer[1] = item
                    val = self._align_series(
                        tuple(sub_indexer),
                        value.iloc[:, loc],
                        multiindex_indexer,
                    )
                else:
                    val = np.nan
 
                self._setitem_single_column(loc, val, pi)
 
        elif not unique_cols:
            raise ValueError("Setting with non-unique columns is not allowed.")
 
        else:
            for loc in ilocs:
                item = self.obj.columns[loc]
                if item in value:
                    sub_indexer[1] = item
                    val = self._align_series(
                        tuple(sub_indexer), value[item], multiindex_indexer
                    )
                else:
                    val = np.nan
 
                self._setitem_single_column(loc, val, pi)
 
    def _setitem_single_column(self, loc: int, value, plane_indexer) -> None:
        """
 
        Parameters
        ----------
        loc : int
            Indexer for column position
        plane_indexer : int, slice, listlike[int]
            The indexer we use for setitem along axis=0.
        """
        pi = plane_indexer
 
        is_full_setter = com.is_null_slice(pi) or com.is_full_slice(pi, len(self.obj))
 
        is_null_setter = com.is_empty_slice(pi) or is_array_like(pi) and len(pi) == 0
 
        if is_null_setter:
            # no-op, don't cast dtype later
            return
 
        elif is_full_setter:
            try:
                self.obj._mgr.column_setitem(
                    loc, plane_indexer, value, inplace_only=True
                )
            except (ValueError, TypeError, LossySetitemError):
                # If we're setting an entire column and we can't do it inplace,
                #  then we can use value's dtype (or inferred dtype)
                #  instead of object
                self.obj.isetitem(loc, value)
        else:
            # set value into the column (first attempting to operate inplace, then
            #  falling back to casting if necessary)
            self.obj._mgr.column_setitem(loc, plane_indexer, value)
 
        self.obj._clear_item_cache()
 
    def _setitem_single_block(self, indexer, value, name: str) -> None:
        """
        _setitem_with_indexer for the case when we have a single Block.
        """
        from pandas import Series
 
        info_axis = self.obj._info_axis_number
        item_labels = self.obj._get_axis(info_axis)
        if isinstance(indexer, tuple):
            # if we are setting on the info axis ONLY
            # set using those methods to avoid block-splitting
            # logic here
            if (
                self.ndim == len(indexer) == 2
                and is_integer(indexer[1])
                and com.is_null_slice(indexer[0])
            ):
                col = item_labels[indexer[info_axis]]
                if len(item_labels.get_indexer_for([col])) == 1:
                    # e.g. test_loc_setitem_empty_append_expands_rows
                    loc = item_labels.get_loc(col)
                    self._setitem_single_column(loc, value, indexer[0])
                    return
 
            indexer = maybe_convert_ix(*indexer)  # e.g. test_setitem_frame_align
 
        if (isinstance(value, ABCSeries) and name != "iloc") or isinstance(value, dict):
            # TODO(EA): ExtensionBlock.setitem this causes issues with
            # setting for extensionarrays that store dicts. Need to decide
            # if it's worth supporting that.
            value = self._align_series(indexer, Series(value))
 
        elif isinstance(value, ABCDataFrame) and name != "iloc":
            value = self._align_frame(indexer, value)._values
 
        # check for chained assignment
        self.obj._check_is_chained_assignment_possible()
 
        # actually do the set
        self.obj._mgr = self.obj._mgr.setitem(indexer=indexer, value=value)
        self.obj._maybe_update_cacher(clear=True, inplace=True)
 
    def _setitem_with_indexer_missing(self, indexer, value):
        """
        Insert new row(s) or column(s) into the Series or DataFrame.
        """
        from pandas import Series
 
        # reindex the axis to the new value
        # and set inplace
        if self.ndim == 1:
            index = self.obj.index
            new_index = index.insert(len(index), indexer)
 
            # we have a coerced indexer, e.g. a float
            # that matches in an int64 Index, so
            # we will not create a duplicate index, rather
            # index to that element
            # e.g. 0.0 -> 0
            # GH#12246
            if index.is_unique:
                # pass new_index[-1:] instead if [new_index[-1]]
                #  so that we retain dtype
                new_indexer = index.get_indexer(new_index[-1:])
                if (new_indexer != -1).any():
                    # We get only here with loc, so can hard code
                    return self._setitem_with_indexer(new_indexer, value, "loc")
 
            # this preserves dtype of the value and of the object
            if not is_scalar(value):
                new_dtype = None
 
            elif is_valid_na_for_dtype(value, self.obj.dtype):
                if not is_object_dtype(self.obj.dtype):
                    # Every NA value is suitable for object, no conversion needed
                    value = na_value_for_dtype(self.obj.dtype, compat=False)
 
                new_dtype = maybe_promote(self.obj.dtype, value)[0]
 
            elif isna(value):
                new_dtype = None
            elif not self.obj.empty and not is_object_dtype(self.obj.dtype):
                # We should not cast, if we have object dtype because we can
                # set timedeltas into object series
                curr_dtype = self.obj.dtype
                curr_dtype = getattr(curr_dtype, "numpy_dtype", curr_dtype)
                new_dtype = maybe_promote(curr_dtype, value)[0]
            else:
                new_dtype = None
 
            new_values = Series([value], dtype=new_dtype)._values
 
            if len(self.obj._values):
                # GH#22717 handle casting compatibility that np.concatenate
                #  does incorrectly
                new_values = concat_compat([self.obj._values, new_values])
            self.obj._mgr = self.obj._constructor(
                new_values, index=new_index, name=self.obj.name
            )._mgr
            self.obj._maybe_update_cacher(clear=True)
 
        elif self.ndim == 2:
            if not len(self.obj.columns):
                # no columns and scalar
                raise ValueError("cannot set a frame with no defined columns")
 
            has_dtype = hasattr(value, "dtype")
            if isinstance(value, ABCSeries):
                # append a Series
                value = value.reindex(index=self.obj.columns, copy=True)
                value.name = indexer
            elif isinstance(value, dict):
                value = Series(
                    value, index=self.obj.columns, name=indexer, dtype=object
                )
            else:
                # a list-list
                if is_list_like_indexer(value):
                    # must have conforming columns
                    if len(value) != len(self.obj.columns):
                        raise ValueError("cannot set a row with mismatched columns")
 
                value = Series(value, index=self.obj.columns, name=indexer)
 
            if not len(self.obj):
                # We will ignore the existing dtypes instead of using
                #  internals.concat logic
                df = value.to_frame().T
 
                idx = self.obj.index
                if isinstance(idx, MultiIndex):
                    name = idx.names
                else:
                    name = idx.name
 
                df.index = Index([indexer], name=name)
                if not has_dtype:
                    # i.e. if we already had a Series or ndarray, keep that
                    #  dtype.  But if we had a list or dict, then do inference
                    df = df.infer_objects(copy=False)
                self.obj._mgr = df._mgr
            else:
                self.obj._mgr = self.obj._append(value)._mgr
            self.obj._maybe_update_cacher(clear=True)
 
    def _ensure_iterable_column_indexer(self, column_indexer):
        """
        Ensure that our column indexer is something that can be iterated over.
        """
        ilocs: Sequence[int] | np.ndarray
        if is_integer(column_indexer):
            ilocs = [column_indexer]
        elif isinstance(column_indexer, slice):
            ilocs = np.arange(len(self.obj.columns))[column_indexer]
        elif isinstance(column_indexer, np.ndarray) and is_bool_dtype(
            column_indexer.dtype
        ):
            ilocs = np.arange(len(column_indexer))[column_indexer]
        else:
            ilocs = column_indexer
        return ilocs
 
    def _align_series(self, indexer, ser: Series, multiindex_indexer: bool = False):
        """
        Parameters
        ----------
        indexer : tuple, slice, scalar
            Indexer used to get the locations that will be set to `ser`.
        ser : pd.Series
            Values to assign to the locations specified by `indexer`.
        multiindex_indexer : bool, optional
            Defaults to False. Should be set to True if `indexer` was from
            a `pd.MultiIndex`, to avoid unnecessary broadcasting.
 
        Returns
        -------
        `np.array` of `ser` broadcast to the appropriate shape for assignment
        to the locations selected by `indexer`
        """
        if isinstance(indexer, (slice, np.ndarray, list, Index)):
            indexer = (indexer,)
 
        if isinstance(indexer, tuple):
            # flatten np.ndarray indexers
            def ravel(i):
                return i.ravel() if isinstance(i, np.ndarray) else i
 
            indexer = tuple(map(ravel, indexer))
 
            aligners = [not com.is_null_slice(idx) for idx in indexer]
            sum_aligners = sum(aligners)
            single_aligner = sum_aligners == 1
            is_frame = self.ndim == 2
            obj = self.obj
 
            # are we a single alignable value on a non-primary
            # dim (e.g. panel: 1,2, or frame: 0) ?
            # hence need to align to a single axis dimension
            # rather that find all valid dims
 
            # frame
            if is_frame:
                single_aligner = single_aligner and aligners[0]
 
            # we have a frame, with multiple indexers on both axes; and a
            # series, so need to broadcast (see GH5206)
            if sum_aligners == self.ndim and all(is_sequence(_) for _ in indexer):
                ser_values = ser.reindex(obj.axes[0][indexer[0]], copy=True)._values
 
                # single indexer
                if len(indexer) > 1 and not multiindex_indexer:
                    len_indexer = len(indexer[1])
                    ser_values = (
                        np.tile(ser_values, len_indexer).reshape(len_indexer, -1).T
                    )
 
                return ser_values
 
            for i, idx in enumerate(indexer):
                ax = obj.axes[i]
 
                # multiple aligners (or null slices)
                if is_sequence(idx) or isinstance(idx, slice):
                    if single_aligner and com.is_null_slice(idx):
                        continue
                    new_ix = ax[idx]
                    if not is_list_like_indexer(new_ix):
                        new_ix = Index([new_ix])
                    else:
                        new_ix = Index(new_ix)
                    if ser.index.equals(new_ix) or not len(new_ix):
                        return ser._values.copy()
 
                    return ser.reindex(new_ix)._values
 
                # 2 dims
                elif single_aligner:
                    # reindex along index
                    ax = self.obj.axes[1]
                    if ser.index.equals(ax) or not len(ax):
                        return ser._values.copy()
                    return ser.reindex(ax)._values
 
        elif is_integer(indexer) and self.ndim == 1:
            if is_object_dtype(self.obj):
                return ser
            ax = self.obj._get_axis(0)
 
            if ser.index.equals(ax):
                return ser._values.copy()
 
            return ser.reindex(ax)._values[indexer]
 
        elif is_integer(indexer):
            ax = self.obj._get_axis(1)
 
            if ser.index.equals(ax):
                return ser._values.copy()
 
            return ser.reindex(ax)._values
 
        raise ValueError("Incompatible indexer with Series")
 
    def _align_frame(self, indexer, df: DataFrame) -> DataFrame:
        is_frame = self.ndim == 2
 
        if isinstance(indexer, tuple):
            idx, cols = None, None
            sindexers = []
            for i, ix in enumerate(indexer):
                ax = self.obj.axes[i]
                if is_sequence(ix) or isinstance(ix, slice):
                    if isinstance(ix, np.ndarray):
                        ix = ix.ravel()
                    if idx is None:
                        idx = ax[ix]
                    elif cols is None:
                        cols = ax[ix]
                    else:
                        break
                else:
                    sindexers.append(i)
 
            if idx is not None and cols is not None:
                if df.index.equals(idx) and df.columns.equals(cols):
                    val = df.copy()
                else:
                    val = df.reindex(idx, columns=cols)
                return val
 
        elif (isinstance(indexer, slice) or is_list_like_indexer(indexer)) and is_frame:
            ax = self.obj.index[indexer]
            if df.index.equals(ax):
                val = df.copy()
            else:
                # we have a multi-index and are trying to align
                # with a particular, level GH3738
                if (
                    isinstance(ax, MultiIndex)
                    and isinstance(df.index, MultiIndex)
                    and ax.nlevels != df.index.nlevels
                ):
                    raise TypeError(
                        "cannot align on a multi-index with out "
                        "specifying the join levels"
                    )
 
                val = df.reindex(index=ax)
            return val
 
        raise ValueError("Incompatible indexer with DataFrame")
 
 
class _ScalarAccessIndexer(NDFrameIndexerBase):
    """
    Access scalars quickly.
    """
 
    # sub-classes need to set _takeable
    _takeable: bool
 
    def _convert_key(self, key):
        raise AbstractMethodError(self)
 
    def __getitem__(self, key):
        if not isinstance(key, tuple):
            # we could have a convertible item here (e.g. Timestamp)
            if not is_list_like_indexer(key):
                key = (key,)
            else:
                raise ValueError("Invalid call for scalar access (getting)!")
 
        key = self._convert_key(key)
        return self.obj._get_value(*key, takeable=self._takeable)
 
    def __setitem__(self, key, value) -> None:
        if isinstance(key, tuple):
            key = tuple(com.apply_if_callable(x, self.obj) for x in key)
        else:
            # scalar callable may return tuple
            key = com.apply_if_callable(key, self.obj)
 
        if not isinstance(key, tuple):
            key = _tuplify(self.ndim, key)
        key = list(self._convert_key(key))
        if len(key) != self.ndim:
            raise ValueError("Not enough indexers for scalar access (setting)!")
 
        self.obj._set_value(*key, value=value, takeable=self._takeable)
 
 
@doc(IndexingMixin.at)
class _AtIndexer(_ScalarAccessIndexer):
    _takeable = False
 
    def _convert_key(self, key):
        """
        Require they keys to be the same type as the index. (so we don't
        fallback)
        """
        # GH 26989
        # For series, unpacking key needs to result in the label.
        # This is already the case for len(key) == 1; e.g. (1,)
        if self.ndim == 1 and len(key) > 1:
            key = (key,)
 
        return key
 
    @property
    def _axes_are_unique(self) -> bool:
        # Only relevant for self.ndim == 2
        assert self.ndim == 2
        return self.obj.index.is_unique and self.obj.columns.is_unique
 
    def __getitem__(self, key):
        if self.ndim == 2 and not self._axes_are_unique:
            # GH#33041 fall back to .loc
            if not isinstance(key, tuple) or not all(is_scalar(x) for x in key):
                raise ValueError("Invalid call for scalar access (getting)!")
            return self.obj.loc[key]
 
        return super().__getitem__(key)
 
    def __setitem__(self, key, value):
        if self.ndim == 2 and not self._axes_are_unique:
            # GH#33041 fall back to .loc
            if not isinstance(key, tuple) or not all(is_scalar(x) for x in key):
                raise ValueError("Invalid call for scalar access (setting)!")
 
            self.obj.loc[key] = value
            return
 
        return super().__setitem__(key, value)
 
 
@doc(IndexingMixin.iat)
class _iAtIndexer(_ScalarAccessIndexer):
    _takeable = True
 
    def _convert_key(self, key):
        """
        Require integer args. (and convert to label arguments)
        """
        for i in key:
            if not is_integer(i):
                raise ValueError("iAt based indexing can only have integer indexers")
        return key
 
 
def _tuplify(ndim: int, loc: Hashable) -> tuple[Hashable | slice, ...]:
    """
    Given an indexer for the first dimension, create an equivalent tuple
    for indexing over all dimensions.
 
    Parameters
    ----------
    ndim : int
    loc : object
 
    Returns
    -------
    tuple
    """
    _tup: list[Hashable | slice]
    _tup = [slice(None, None) for _ in range(ndim)]
    _tup[0] = loc
    return tuple(_tup)
 
 
def _tupleize_axis_indexer(ndim: int, axis: AxisInt, key) -> tuple:
    """
    If we have an axis, adapt the given key to be axis-independent.
    """
    new_key = [slice(None)] * ndim
    new_key[axis] = key
    return tuple(new_key)
 
 
def check_bool_indexer(index: Index, key) -> np.ndarray:
    """
    Check if key is a valid boolean indexer for an object with such index and
    perform reindexing or conversion if needed.
 
    This function assumes that is_bool_indexer(key) == True.
 
    Parameters
    ----------
    index : Index
        Index of the object on which the indexing is done.
    key : list-like
        Boolean indexer to check.
 
    Returns
    -------
    np.array
        Resulting key.
 
    Raises
    ------
    IndexError
        If the key does not have the same length as index.
    IndexingError
        If the index of the key is unalignable to index.
    """
    result = key
    if isinstance(key, ABCSeries) and not key.index.equals(index):
        indexer = result.index.get_indexer_for(index)
        if -1 in indexer:
            raise IndexingError(
                "Unalignable boolean Series provided as "
                "indexer (index of the boolean Series and of "
                "the indexed object do not match)."
            )
 
        result = result.take(indexer)
 
        # fall through for boolean
        if not is_extension_array_dtype(result.dtype):
            return result.astype(bool)._values
 
    if is_object_dtype(key):
        # key might be object-dtype bool, check_array_indexer needs bool array
        result = np.asarray(result, dtype=bool)
    elif not is_array_like(result):
        # GH 33924
        # key may contain nan elements, check_array_indexer needs bool array
        result = pd_array(result, dtype=bool)
    return check_array_indexer(index, result)
 
 
def convert_missing_indexer(indexer):
    """
    Reverse convert a missing indexer, which is a dict
    return the scalar indexer and a boolean indicating if we converted
    """
    if isinstance(indexer, dict):
        # a missing key (but not a tuple indexer)
        indexer = indexer["key"]
 
        if isinstance(indexer, bool):
            raise KeyError("cannot use a single bool to index into setitem")
        return indexer, True
 
    return indexer, False
 
 
def convert_from_missing_indexer_tuple(indexer, axes):
    """
    Create a filtered indexer that doesn't have any missing indexers.
    """
 
    def get_indexer(_i, _idx):
        return axes[_i].get_loc(_idx["key"]) if isinstance(_idx, dict) else _idx
 
    return tuple(get_indexer(_i, _idx) for _i, _idx in enumerate(indexer))
 
 
def maybe_convert_ix(*args):
    """
    We likely want to take the cross-product.
    """
    for arg in args:
        if not isinstance(arg, (np.ndarray, list, ABCSeries, Index)):
            return args
    return np.ix_(*args)
 
 
def is_nested_tuple(tup, labels) -> bool:
    """
    Returns
    -------
    bool
    """
    # check for a compatible nested tuple and multiindexes among the axes
    if not isinstance(tup, tuple):
        return False
 
    for k in tup:
        if is_list_like(k) or isinstance(k, slice):
            return isinstance(labels, MultiIndex)
 
    return False
 
 
def is_label_like(key) -> bool:
    """
    Returns
    -------
    bool
    """
    # select a label or row
    return (
        not isinstance(key, slice)
        and not is_list_like_indexer(key)
        and key is not Ellipsis
    )
 
 
def need_slice(obj: slice) -> bool:
    """
    Returns
    -------
    bool
    """
    return (
        obj.start is not None
        or obj.stop is not None
        or (obj.step is not None and obj.step != 1)
    )
 
 
def check_dict_or_set_indexers(key) -> None:
    """
    Check if the indexer is or contains a dict or set, which is no longer allowed.
    """
    if (
        isinstance(key, set)
        or isinstance(key, tuple)
        and any(isinstance(x, set) for x in key)
    ):
        raise TypeError(
            "Passing a set as an indexer is not supported. Use a list instead."
        )
 
    if (
        isinstance(key, dict)
        or isinstance(key, tuple)
        and any(isinstance(x, dict) for x in key)
    ):
        raise TypeError(
            "Passing a dict as an indexer is not supported. Use a list instead."
        )