R でクロス結合を実現するにはどうすればよいですか? 「マージ」が内部結合、外部結合を実行できることを私は知っています。しかし、R でクロス結合を実現する方法がわかりません。
ありがとう
R でクロス結合を実現するにはどうすればよいですか? 「マージ」が内部結合、外部結合を実行できることを私は知っています。しかし、R でクロス結合を実現する方法がわかりません。
ありがとう
data.table
速度が問題になる場合は、優れたパッケージをチェックすることをお勧めします. 最後の例では、 よりも ~90 倍高速ですmerge
。
サンプルデータを提供していません。2 つ (またはそれ以上の個々の) 列のすべての組み合わせを取得したいだけの場合は、CJ
(クロス結合)を使用できます。
library(data.table)
CJ(x=1:2,y=letters[1:3])
# x y
#1: 1 a
#2: 1 b
#3: 1 c
#4: 2 a
#5: 2 b
#6: 2 c
2 つのテーブルでクロス結合を行いたい場合、CJ() を使用する方法が見つかりませんでした。ただし、引き続き使用できますdata.table
:
x2<-data.table(id1=letters[1:3],vals1=1:3)
y2<-data.table(id2=letters[4:7],vals2=4:7)
res<-setkey(x2[,c(k=1,.SD)],k)[y2[,c(k=1,.SD)],allow.cartesian=TRUE][,k:=NULL]
res
# id1 vals1 id2 vals2
# 1: a 1 d 4
# 2: b 2 d 4
# 3: c 3 d 4
# 4: a 1 e 5
# 5: b 2 e 5
# 6: c 3 e 5
# 7: a 1 f 6
# 8: b 2 f 6
# 9: c 3 f 6
#10: a 1 g 7
#11: b 2 g 7
#12: c 3 g 7
行の説明res
:
setkey(tablename,keycolumns)
)に設定し、もう一方のテーブルにダミー列を追加して結合します。c(k=1,.SD)
部分は、最初に列を追加する方法の 1 つです (デフォルトでは列を最後に追加します)。X[Y]
. この場合の X はsetkey(x2[,c(k=1,.SD)],k)
、Y はy2[,c(k=1,.SD)]
です。allow.cartesian=TRUE
重複するキー値を無視し、デカルト結合を実行するように指示data.table
します (以前のバージョンではこれは必要ありませんでした)。[,k:=NULL]
は、結果からダミー キーを削除するだけです。これを関数に変換することもできるため、よりクリーンに使用できます。
# Version 1; easier to write:
CJ.table.1 <- function(X,Y)
setkey(X[,c(k=1,.SD)],k)[Y[,c(k=1,.SD)],allow.cartesian=TRUE][,k:=NULL]
CJ.table.1(x2,y2)
# id1 vals1 id2 vals2
# 1: a 1 d 4
# 2: b 2 d 4
# 3: c 3 d 4
# 4: a 1 e 5
# 5: b 2 e 5
# 6: c 3 e 5
# 7: a 1 f 6
# 8: b 2 f 6
# 9: c 3 f 6
#10: a 1 g 7
#11: b 2 g 7
#12: c 3 g 7
# Version 2; faster but messier:
CJ.table.2 <- function(X,Y) {
eval(parse(text=paste0("setkey(X[,c(k=1,.SD)],k)[Y[,c(k=1,.SD)],list(",paste0(unique(c(names(X),names(Y))),collapse=","),")][,k:=NULL]")))
}
速度のベンチマークは次のとおりです。
# Create a bigger (but still very small) example:
n<-1e3
x3<-data.table(id1=1L:n,vals1=sample(letters,n,replace=T))
y3<-data.table(id2=1L:n,vals2=sample(LETTERS,n,replace=T))
library(microbenchmark)
microbenchmark(merge=merge.data.frame(x3,y3,all=TRUE),
CJ.table.1=CJ.table.1(x3,y3),
CJ.table.2=CJ.table.2(x3,y3),
times=3, unit="s")
#Unit: seconds
# expr min lq median uq max neval
# merge 4.03710225 4.23233688 4.42757152 5.57854711 6.72952271 3
# CJ.table.1 0.06227603 0.06264222 0.06300842 0.06701880 0.07102917 3
# CJ.table.2 0.04740142 0.04812997 0.04885853 0.05433146 0.05980440 3
これらの方法は、@danas.zuokas によって提案されdata.table
た方法よりもはるかに高速であることに注意してください。merge
この例の 1,000 行の 2 つのテーブルは、100 万行のクロス結合テーブルになります。したがって、元のテーブルが小さくても、結果がすぐに大きくなる可能性があるため、速度が重要になります。
最後に、最近のバージョンの では、(CJ.table.1 のように)data.table
を追加するallow.cartesian=TRUE
か、返される列の名前を指定する必要があります (CJ.table.2)。2 番目の方法 (CJ.table.2) の方が高速に見えますが、すべての列名を自動的に指定する場合は、より複雑なコードが必要になります。また、列名が重複していると機能しない場合があります。(CJ.table.2 のより単純なバージョンを自由に提案してください)
それはただall=TRUE
ですか?
x<-data.frame(id1=c("a","b","c"),vals1=1:3)
y<-data.frame(id2=c("d","e","f"),vals2=4:6)
merge(x,y,all=TRUE)
のドキュメントからmerge
:
by.x と by.y の長さまたは両方が 0 (長さゼロのベクトルまたは NULL) の場合、結果 r は x と y のデカルト積、つまり、dim(r) = c(nrow(x )*nrow(y)、ncol(x) + ncol(y))。
data.table 経由で行いたい場合、これが 1 つの方法です。
cjdt <- function(a,b){
cj = CJ(1:nrow(a),1:nrow(b))
cbind(a[cj[[1]],],b[cj[[2]],])
}
A = data.table(ida = 1:10)
B = data.table(idb = 1:10)
cjdt(A,B)
上記のように、多くの小さな結合を行っていて、オブジェクトとそれを生成するオーバーヘッドが必要ない場合は、などを使用してコードブロックをdata.table
作成することで大幅な速度向上を実現できます。c++
Rcpp
// [[Rcpp::export]]
NumericMatrix crossJoin(NumericVector a, NumericVector b){
int szA = a.size(),
szB = b.size();
int i,j,r;
NumericMatrix ret(szA*szB,2);
for(i = 0, r = 0; i < szA; i++){
for(j = 0; j < szB; j++, r++){
ret(r,0) = a(i);
ret(r,1) = b(j);
}
}
return ret;
}
C++
n = 1
a = runif(10000)
b = runif(10000)
system.time({for(i in 1:n){
crossJoin(a,b)
}})
ユーザーシステム経過時間 1.033 0.424 1.462
データ表
system.time({for(i in 1:n){
CJ(a,b)
}})
ユーザーシステム経過時間 0.602 0.569 2.452
C++
n = 1e5
a = runif(10)
b = runif(10)
system.time({for(i in 1:n){
crossJoin(a,b)
}})
ユーザーシステム経過時間 0.660 0.077 0.739
データ表
system.time({for(i in 1:n){
CJ(a,b)
}})
ユーザーシステム経過 26.164 0.056 26.271
でそれを行う組み込みの方法はわかりませんが、data.frame
作成するのは難しくありません。
@danas は簡単な組み込みの方法があることを示しましたが、他の目的に役立つ場合に備えて、ここに回答を残します。
cross.join <- function(a, b) {
idx <- expand.grid(seq(length=nrow(a)), seq(length=nrow(b)))
cbind(a[idx[,1],], b[idx[,2],])
}
そして、いくつかの組み込みデータセットで動作することを示しています:
> tmp <- cross.join(mtcars, iris)
> dim(mtcars)
[1] 32 11
> dim(iris)
[1] 150 5
> dim(tmp)
[1] 4800 16
> str(tmp)
'data.frame': 4800 obs. of 16 variables:
$ mpg : num 21 21 22.8 21.4 18.7 18.1 14.3 24.4 22.8 19.2 ...
$ cyl : num 6 6 4 6 8 6 8 4 4 6 ...
$ disp : num 160 160 108 258 360 ...
$ hp : num 110 110 93 110 175 105 245 62 95 123 ...
$ drat : num 3.9 3.9 3.85 3.08 3.15 2.76 3.21 3.69 3.92 3.92 ...
$ wt : num 2.62 2.88 2.32 3.21 3.44 ...
$ qsec : num 16.5 17 18.6 19.4 17 ...
$ vs : num 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 ...
$ am : num 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 ...
$ gear : num 4 4 4 3 3 3 3 4 4 4 ...
$ carb : num 4 4 1 1 2 1 4 2 2 4 ...
$ Sepal.Length: num 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 ...
$ Sepal.Width : num 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 ...
$ Petal.Length: num 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 ...
$ Petal.Width : num 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 ...
$ Species : Factor w/ 3 levels "setosa","versicolor",..: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ...
data.table用_
dt1[, as.list(dt2), by = names(dt1)]
これは、重複する行がない場合にのみ機能することに注意してください。