极客教程R语言 数据重塑
在R中，数据重塑是关于改变数据的组织方式，使其按行和列进行。大部分情况下，在R中进行数据处理是通过将输入数据视为数据帧来完成的。从数据帧的行和列中提取数据很容易，但是有些情况下我们需要将数据帧按不同于接收时的格式进行重排。R提供了许多函数可以在数据帧中拆分、合并和转置行和列。
在数据帧中合并列和行
我们可以使用 cbind() 函数将多个向量合并成数据帧。同时，我们也可以使用 rbind() 函数合并两个数据帧。
# Create vector objects.
city <- c("Tampa","Seattle","Hartford","Denver")
state <- c("FL","WA","CT","CO")
zipcode <- c(33602,98104,06161,80294)
# Combine above three vectors into one data frame.
addresses <- cbind(city,state,zipcode)
# Print a header.
cat("# # # # The First data frame\n")
# Print the data frame.
print(addresses)
# Create another data frame with similar columns
new.address <- data.frame(
city = c("Lowry","Charlotte"),
state = c("CO","FL"),
zipcode = c("80230","33949"),
stringsAsFactors = FALSE
)
# Print a header.
cat("# # # The Second data frame\n")
# Print the data frame.
print(new.address)
# Combine rows form both the data frames.
all.addresses <- rbind(addresses,new.address)
# Print a header.
cat("# # # The combined data frame\n")
# Print the result.
print(all.addresses)
当我们执行上述代码时，它会产生以下结果 –
# # # # The First data frame
city state zipcode
[1,] "Tampa" "FL" "33602"
[2,] "Seattle" "WA" "98104"
[3,] "Hartford" "CT" "6161"
[4,] "Denver" "CO" "80294"
# # # The Second data frame
city state zipcode
1 Lowry CO 80230
2 Charlotte FL 33949
# # # The combined data frame
city state zipcode
1 Tampa FL 33602
2 Seattle WA 98104
3 Hartford CT 6161
4 Denver CO 80294
5 Lowry CO 80230
6 Charlotte FL 33949
合并数据框
我们可以使用 merge() 函数来合并两个数据框。合并操作基于两个数据框具有相同的列名。
在下面的示例中，我们考虑了名为“MASS”的库中关于Pima印第安妇女糖尿病的数据集。我们根据血压（”bp”）和体重指数（”bmi”）的值来合并这两个数据集。在选择这两列进行合并时，两个数据集中这两个变量的值匹配的记录被合并成一个单独的数据框。
library(MASS)
merged.Pima <- merge(x = Pima.te, y = Pima.tr,
by.x = c("bp", "bmi"),
by.y = c("bp", "bmi")
)
print(merged.Pima)
nrow(merged.Pima)
当我们执行上述代码时，它会产生以下结果：
bp bmi npreg.x glu.x skin.x ped.x age.x type.x npreg.y glu.y skin.y ped.y
1 60 33.8 1 117 23 0.466 27 No 2 125 20 0.088
2 64 29.7 2 75 24 0.370 33 No 2 100 23 0.368
3 64 31.2 5 189 33 0.583 29 Yes 3 158 13 0.295
4 64 33.2 4 117 27 0.230 24 No 1 96 27 0.289
5 66 38.1 3 115 39 0.150 28 No 1 114 36 0.289
6 68 38.5 2 100 25 0.324 26 No 7 129 49 0.439
7 70 27.4 1 116 28 0.204 21 No 0 124 20 0.254
8 70 33.1 4 91 32 0.446 22 No 9 123 44 0.374
9 70 35.4 9 124 33 0.282 34 No 6 134 23 0.542
10 72 25.6 1 157 21 0.123 24 No 4 99 17 0.294
11 72 37.7 5 95 33 0.370 27 No 6 103 32 0.324
12 74 25.9 9 134 33 0.460 81 No 8 126 38 0.162
13 74 25.9 1 95 21 0.673 36 No 8 126 38 0.162
14 78 27.6 5 88 30 0.258 37 No 6 125 31 0.565
15 78 27.6 10 122 31 0.512 45 No 6 125 31 0.565
16 78 39.4 2 112 50 0.175 24 No 4 112 40 0.236
17 88 34.5 1 117 24 0.403 40 Yes 4 127 11 0.598
age.y type.y
1 31 No
2 21 No
3 24 No
4 21 No
5 21 No
6 43 Yes
7 36 Yes
8 40 No
9 29 Yes
10 28 No
11 55 No
12 39 No
13 39 No
14 49 Yes
15 49 Yes
16 38 No
17 28 No
[1] 17
抱歉，我无法处理HTML格式的文本。请提供纯文本，我会尽力帮助您翻译。
熔化和铸造
R编程中最有趣的方面之一是通过多个步骤改变数据的形状以获得期望的形状。用于执行此操作的函数称为 melt() 和 cast() 。
我们考虑名为”MASS”的库中的数据集称为ships。
library(MASS)
print(ships)
当我们执行上述代码时，会产生以下结果−
type year period service incidents
1 A 60 60 127 0
2 A 60 75 63 0
3 A 65 60 1095 3
4 A 65 75 1095 4
5 A 70 60 1512 6
.............
.............
8 A 75 75 2244 11
9 B 60 60 44882 39
10 B 60 75 17176 29
11 B 65 60 28609 58
............
............
17 C 60 60 1179 1
18 C 60 75 552 1
19 C 65 60 781 0
............
............
融化数据
现在我们将数据融化以进行组织，将除了类型和年份以外的所有列转换为多行。
molten.ships <- melt(ships, id = c("type","year"))
print(molten.ships)
当我们执行以上代码时，会产生以下结果−
type year variable value
1 A 60 period 60
2 A 60 period 75
3 A 65 period 60
4 A 65 period 75
............
............
9 B 60 period 60
10 B 60 period 75
11 B 65 period 60
12 B 65 period 75
13 B 70 period 60
...........
...........
41 A 60 service 127
42 A 60 service 63
43 A 65 service 1095
...........
...........
70 D 70 service 1208
71 D 75 service 0
72 D 75 service 2051
73 E 60 service 45
74 E 60 service 0
75 E 65 service 789
...........
...........
101 C 70 incidents 6
102 C 70 incidents 2
103 C 75 incidents 0
104 C 75 incidents 1
105 D 60 incidents 0
106 D 60 incidents 0
...........
...........
将熔化的数据进行转换
我们可以将熔化的数据转换成一种新的形式，其中为每年的每种类型的船只创建一个集合。这是使用 cast() 函数完成的。
recasted.ship <- cast(molten.ships, type+year~variable,sum)
print(recasted.ship)
当我们执行上述代码时，它产生如下结果 –
type year period service incidents
1 A 60 135 190 0
2 A 65 135 2190 7
3 A 70 135 4865 24
4 A 75 135 2244 11
5 B 60 135 62058 68
6 B 65 135 48979 111
7 B 70 135 20163 56
8 B 75 135 7117 18
9 C 60 135 1731 2
10 C 65 135 1457 1
11 C 70 135 2731 8
12 C 75 135 274 1
13 D 60 135 356 0
14 D 65 135 480 0
15 D 70 135 1557 13
16 D 75 135 2051 4
17 E 60 135 45 0
18 E 65 135 1226 14
19 E 70 135 3318 17
20 E 75 135 542 1