Полный датафрейм с отсутствующими комбинациями значений

Вопрос или проблема

У меня есть датафрейм с двумя факторами (distance) и годами (years). Я хотел бы заполнить все значения years для каждого фактора значением 0.

т.е. из этого:

    distance years area
1      NPR     3   10
2      NPR     4   20
3      NPR     7   30
4      100     1   40
5      100     5   50
6      100     6   60

получить это:

   distance years area
1       NPR     1    0
2       NPR     2    0
3       NPR     3   10
4       NPR     4   20
5       NPR     5    0
6       NPR     6    0
7       NPR     7   30
8       100     1   40
9       100     2    0
10      100     3    0
11      100     4    0
12      100     5   50
13      100     6   60
14      100     7    0

Я пытался применить функцию expand:

library(tidyr)
library(dplyr, warn.conflicts = FALSE)

expand(df, years = 1:7)

но это просто создает одномерный датафрейм и не расширяет оригинал:

# A tibble: 7 x 1
  years
  <int>
1     1
2     2
3     3
4     4
5     5
6     6
7     7

или expand.grid тоже не работает:

require(utils)    
expand.grid(df, years = 1:7)

Ошибка в match.names(clabs, names(xi)) : 
  имена не совпадают с предыдущими именами
В дополнение: Сообщение об ошибке:
В format.data.frame(x, digits = digits, na.encode = FALSE) :
  поврежденный датафрейм: столбцы будут обрезаны или дополнены NA

Есть ли простой способ расширить мой датафрейм? И как его расширить на основе двух категорий: distance и uniqueLoc?

distance <- rep(c("NPR", "100"), each = 3)
years <-c(3,4,7, 1,5,6)
area <-seq(10,60,10)
uniqueLoc<-rep(c("a", "b"), 3)

df<-data.frame(uniqueLoc, distance, years, area)

> df
  uniqueLoc distance years area
1         a      NPR     3   10
2         b      NPR     4   20
3         a      NPR     7   30
4         b      100     1   40
5         a      100     5   50
6         b      100     6   60

Вы можете использовать функцию tidyr::complete:

complete(df, distance, years = full_seq(years, period = 1), fill = list(area = 0))

# A tibble: 14 x 3
   distance years  area
   <fct>    <dbl> <dbl>
 1 100         1.   40.
 2 100         2.    0.
 3 100         3.    0.
 4 100         4.    0.
 5 100         5.   50.
 6 100         6.   60.
 7 100         7.    0.
 8 NPR         1.    0.
 9 NPR         2.    0.
10 NPR         3.   10.
11 NPR         4.   20.
12 NPR         5.    0.
13 NPR         6.    0.
14 NPR         7.   30.

или немного короче:

complete(df, distance, years = 1:7, fill = list(area = 0))

Сочетание tidyr::pivot_wider() и tidyr::pivot_longer() также делает неявные пропущенные значения явными.

# Загрузить пакеты 
library(tidyverse)

# Ваши данные
    df <- tibble(distance = c(rep("NPR",3), rep(100, 3)),
                 years = c(3,4,7,1,5,6),
                 area = seq(10, 60, by = 10))
# Решение 
    df %>%
      pivot_wider(names_from = years, 
                  values_from = area) %>% # pivot_wider() делает ваши неявные пропущенные значения явными 
      pivot_longer(2:7, names_to = "years", 
                   values_to = "area") %>% # Преобразуйте в нужный формат (длинный)
      mutate(area = replace_na(area, 0)) # Замените пропущенные значения (NA) на 0

Ответ или решение

Полное заполнение датафрейма с недостающими комбинациями значений в R

В вашей задаче необходимо дополнить датафрейм, добавив все возможные сочетания значений для факторов distance и years, заполнив недостающие значения в столбце area нулями. Эта задача состоит из нескольких этапов, которые мы рассмотрим подробно.

Шаг 1: Подготовка данных

Сначала подготовим исходные данные. Вы использовали структуру данных с элементами uniqueLoc, distance, years и area. Создадим датафрейм df:

distance <- rep(c("NPR", "100"), each = 3)
years <- c(3, 4, 7, 1, 5, 6)
area <- seq(10, 60, 10)
uniqueLoc <- rep(c("a", "b"), 3)

df <- data.frame(uniqueLoc, distance, years, area)

На данном этапе ваш датафрейм df выглядит следующим образом:

  uniqueLoc distance years area
1         a      NPR     3   10
2         b      NPR     4   20
3         a      NPR     7   30
4         b      100     1   40
5         a      100     5   50
6         b      100     6   60

Шаг 2: Завершение датафрейма

Для заполнения недостающих значений мы можем воспользоваться функцией complete() из пакета tidyr. Этот подход позволяет явно задавать, какие значения мы хотим добавить.

library(tidyr)

# Используем функцию complete для добавления недостающих сочетаний
df_complete <- df %>%
  complete(distance, years = 1:7, fill = list(area = 0))

В приведенном выше коде мы используем complete() для задания distance и диапазона years от 1 до 7. Параметр fill позволяет указать, что для недостающих значений в столбце area необходимо использовать 0.

Шаг 3: Результат

С помощью кода выше вы получите следующий датафрейм:

   distance years area
1      NPR     1    0
2      NPR     2    0
3      NPR     3   10
4      NPR     4   20
5      NPR     5    0
6      NPR     6    0
7      NPR     7   30
8      100     1   40
9      100     2    0
10     100     3    0
11     100     4    0
12     100     5   50
13     100     6   60
14     100     7    0

Итоги и дополнительные методы

Функция complete() — это самый простой и лаконичный способ решения вашей задачи. Однако, если вы хотите работать с более сложными преобразованиями данных, вы можете рассмотреть возможность использования сочетания функций pivot_wider() и pivot_longer() для явного отображения недостающих значений:

library(tidyverse)

df %>%
  pivot_wider(names_from = years, values_from = area) %>%
  pivot_longer(cols = -distance, names_to = "years", values_to = "area") %>%
  mutate(area = replace_na(area, 0))

Этот подход сначала преобразует ваш датафрейм в широкую форму, а затем возвращает его обратно в длинную, что позволяет вам явно заполнить отсутствующие значения.

Используйте этот процесс в дальнейшем для решения аналогичных задач, чтобы гарантировать, что все комбинации факторов присутствуют в ваших анализах.

Оцените материал
Добавить комментарий

Капча загружается...