前の質問に続いてdata.table
DT = data.table(x=sample(letters,1e7,T),y=sample(1:25,1e7,T),rnorm(1e7))
setkey(DT,x,y)
二分探索を使用して検索できますか
DT[x=='a' | y==25]
それを覚えておいてくださいDT[J('a',25)] == DT[x=='a' & y==25]
前の質問に続いてdata.table
DT = data.table(x=sample(letters,1e7,T),y=sample(1:25,1e7,T),rnorm(1e7))
setkey(DT,x,y)
二分探索を使用して検索できますか
DT[x=='a' | y==25]
それを覚えておいてくださいDT[J('a',25)] == DT[x=='a' & y==25]
はい:
バイナリ検索を行うには、適切なインデックスが必要です。
indx <- rbind(DT[y==25, list(y=25), by=x], DT[.("a"), list(x="a"), by=y], use.names=TRUE)
indx <- setdiff(indx, setdiff(indx, unique(DT[, key(DT), with=FALSE])))
indx
DT[.(indx)]
ベンチマーク:
これにより、ベクトル化された検索の10倍以上の改善が得られます。
identical(setkey(DT[.(indx)]), setkey(DT[x=="a" | y == 25]))
# [1] TRUE
library(microbenchmark)
microbenchmark(UsingIndx = DT[.(indx)], UsingVecSearch = DT[x=="a" | y == 25], times=100 )
Unit: milliseconds
expr min lq median uq max
1 UsingIndx 34.27562 41.70119 48.13215 49.29752 231.1669
2 UsingVecSearch 506.62670 545.85673 636.67701 680.93894 802.0842
便宜上、コードの「インデックスの作成」部分を素敵な関数にラップして、1行で呼び出すことができます。例えば:
DT[.(OrIndx("a", 25, DT))]
ここOrIndx()
で、は次のように定義されています。
OrIndx <- function(xval, yval, DT) {
# TODO: Allow for arbitrary columns and column names
if(!is.data.table(DT))
stop("DT is not a data.table")
# create all appropriate combinations
indx <- rbind(DT[y==yval, list(y=yval), by=x], DT[.(xval), list(x=xval), by=y], use.names=TRUE)
# take out any combinations in indx that are not actually present in DT and return
return( setdiff(indx, setdiff(indx, unique(DT[, key(DT), with=FALSE]))) )
}
ここでの考え方は、「または」の検索を実行するには、何らかの形の組み合わせが必要であるということです。
標準のベクトル検索では、この組み合わせは個々のベクトル検索の結果です。
data.tableは、次のような検索を許可することにより、速度を大幅に向上させます。
DT[.(c("cdf", "tmb"), c(25, 3))]
したがって、この質問に対する自然な解決策は、次を使用することです。
DT[.(c(<all values of x>, "a"), c(25, <all values of y>))]
唯一の問題は、リサイクルが適切に整列しないことです。
次のようなオプションがあると理想的です
DT[.( list( c(unique(x), y=25), c(x="a", y=unique(y) ) )]
しかし、私が知る限り、それは(まだ!)実装されていません。
代わりに、適切な組み合わせをとることができます。
上記の関数OrIndx
はまさにそれを行います。 (それは速くて汚いです、そしてインデックスを作成するより効率的な方法があります)
@Arunsの提案に従って、
rbind(DT[J("a")], DT[J(setdiff(unique(x), "a"), 25)])
rbindlist(list( DT[J("a")], DT[J(setdiff(unique(x), "a"), 25)] ))
1e6および1e7行でテスト済み:
## Using 1 Million rows
> microbenchmark(Using_Indx = DT[.(indx)], Using_RbindList = rbindlist(list(DT[J("a")], DT[J(setdiff(unique(x), "a"), 25)])), Using_Rbind = rbind(DT[J("a")], DT[J(setdiff(unique(x), "a"), 25)]), Using_VecSearch = DT[x=="a" | y == 25], times=70L )
Unit: milliseconds
expr min lq median uq max
1 Using_Indx 4.865089 5.755615 5.813938 5.957352 6.880743
2 Using_Rbind 42.657953 49.239558 49.682407 50.505977 139.770670
3 Using_RbindList 36.319170 44.169151 44.484350 45.279158 155.361338
4 Using_VecSearch 49.003307 64.030384 64.443666 65.123886 150.099946
## Using 10 Milliion rows
Unit: milliseconds
expr min lq median uq max
1 Using_Indx 33.71108 47.5402 48.7574 50.75285 122.0950
2 Using_rbind 492.38244 535.6062 565.8623 590.92841 727.3907
3 Using_RbindList 436.29325 478.3626 507.4665 525.25980 657.6639
4 Using_VecSearch 511.86248 607.8046 643.9822 688.36733 765.3997
# Making sure all the same results:
> identical(setkey(DT[.(indx)]), setkey(DT[x=="a" | y == 25]))
[1] TRUE
> identical(setkey(DT[.(indx)]), setkey(rbind(DT[J("a")], DT[J(setdiff(unique(x), "a"), 25)])))
[1] TRUE
小さいタブブル(15K
行未満)の場合、ベクトル検索が高速であることに注意してください(非常に小さいテーブルの場合、約2倍高速です)
## Using 100 Rows
> microbenchmark(Using_Indx = DT[.(indx)], Using_RbindList = rbindlist(list(DT[J("a")], DT[J(setdiff(unique(x), "a"), 25)])), Using_rbind = rbind(DT[J("a")], DT[J(setdiff(unique(x), "a"), 25)]), Using_VecSearch = DT[x=="a" | y == 25], times=150L )
Unit: microseconds
expr min lq median uq max
1 Using_Indx 884.819 901.854 917.3715 933.642 9740.046
2 Using_rbind 2385.842 2424.893 2462.5210 2502.704 4266.637
3 Using_RbindList 1962.504 2005.594 2027.4085 2069.516 4238.146
4 Using_VecSearch 386.867 401.328 407.5730 420.647 2908.090
このパターンは約10,000行まで保持され、その時点でゲインが見られ始めます。
## 10,000 Rows
Unit: microseconds
expr min lq median uq max
1 Using_Indx 891.374 921.784 931.6585 956.737 3780.971
4 Using_VecSearch 796.316 815.965 824.1480 845.151 2531.314
## 15,000 Rows
Unit: microseconds
expr min lq median uq max
1 Using_Indx 913.963 939.198 954.518 986.609 2900.174
4 Using_VecSearch 1018.830 1041.449 1053.098 1072.188 8418.470
## 30,000 Rows
Unit: microseconds
expr min lq median uq max
1 Using_Indx 964.402 995.883 1018.535 1045.908 5999.390
4 Using_VecSearch 1649.231 1709.090 1801.760 1927.976 8868.470
## 100,000 Rows
Unit: milliseconds
expr min lq median uq max
1 Using_Indx 1.142318 1.181023 1.198611 1.268417 3.611945
4 Using_VecSearch 4.663948 4.763179 5.052995 6.058354 12.133510
## 10,000,000 Rows (only ran 30 reps for this one)
Unit: milliseconds
expr min lq median uq max
1 Using_Indx 33.95004 42.24995 48.90363 50.15424 177.0991
2 Using_VecSearch 512.34760 557.02867 622.37670 662.14323 861.3465