数据重塑通常使用reshape2包,reshape2包用于实现对宽数据及长数据之间的相互转换,由于reshape2包不在R的默认安装包列表中,在第一次使用之前,需要安装和引用:

install.packages("reshape2")
library(reshape2)

重塑数据,首先把宽数据融合(melt),以使每一行都只表示一个变量,然后把数据重塑(cast)为想要的任何形状。在重塑过程中,可以使用任何函数对数据进行整合,也可以把长格式转换为宽格式,这种操作类似于Excel的透视和逆透视。

一,认识宽数据

在同一行,标识变量(一列或多列)能够唯一标识两个或多个变量的值,这种数据显示叫做数据的宽格式,也叫做宽数据:

创建示例数据,ID和Time的组合是唯一的,X1和X2是该行的观测变量值,

> ID <- c(1,1,2,2)
> Time <- c(1,2,1,2)
> X1 <- c(5,3,6,2)
> X2 <-c(6,5,1,4)
> mydata <- data.frame(ID,Time,X1,X2)

如下所示宽格式的数据,ID和Time的组合是唯一的,同一行有两个变量X1和X2,通过ID和Time能够唯一确定变量X1和X2的值:

  ID Time X1 X2

二,融合数据

数据的融合是指把数据集重塑为特定的格式,使得每个观测变量独占一行,每行都有唯一确定每个观测变量所需要的标识变量。融合之后的数据,称作长格式,也叫作长数据。

原始数据中,主键列唯一确定variable1和variable2的值,在融合之后,如下图所示,主键列和variable列(变量名)唯一确定value列的值。

在R语言中,使用melt()函数来融合数据:

melt(data,id.vars,measure.vars,variable.name='variable',...,na.rm=FALSE,value.name='value',factorAsStrings=TRUE)

参数注释:

  • data:融合的数据框
  • id.vars:由标识变量构成的向量,用于标识观测的变量
  • measure.vars :由观测变量构成的向量
  • variable.name:用于保存原始变量名的变量的名称
  • value.name:用于保存原始值的名称

示例,标识变量是ID和Time,X1和X2作为观测变量:

md <- melt(mydata,id=c("ID","Time"),measure=c("X1","X2"))

数据融合之后,变成长数据,长数据的特征是 ID列(多列或单列)+ 变量名 唯一确定变量的值,并且每一行只能确定一个变量的值。

  ID Time variable value
X1
X1
X1
X1
X2
X2
X2
X2

注意:必须指定唯一确定每个观测所需的变量(ID和Time),而表示观测变量名的变量(X1和X2)由程序自动创建,从结果中可以看出,函数自动创建了两个变量:variable和value,这两个变量名称是默认的,这可以在melt()函数中,通过参数 variable.name="new_variable_name"和 value.name="new_value_name"来自定义。

md <- melt(mydata,id=c("ID","Time"),measure=c("X1","X2"),variable.name = "MeasuredVariable",value.name = "IntValue")

三,重塑数据

dcast()函数用于读取已融合的数据框(d是指data frame),并使用formula和用于整合数据的函数把数据集重塑成任意形状:

dcast(data, formula, fun.aggregate = NULL, ..., margins = NULL,
subset = NULL, fill = NULL, drop = TRUE, value.var = guess_value(data))

参数注释:

  • data:已融合的数据框
  • formula:用于指定输出的结果集格式
  • fun.aggregate:用于指定聚合函数,对已聚合的数据执行聚合运算
  • margins:相当于透视表中的行总计和列总计
  • subset:选取满足一些特定值的数据,相当于Excel透视表的筛选。例如, subset =.(variable ==“length”)
  • fill:用于填充结构缺失的值,默认为将fun.aggregate应用于0长度向量的值
  • value:value列的名称

参数formula的格式是:

rowvar1 + rowvar2 +...  ~  colvar1 + colvar2 +...

在该公式中,rowvar 定义了保留的变量名,以唯一确定各行的内容;colvar定义了需要重塑的变量名,以确定各列的值。重塑的含义是:按照rowvar,展开colvar,对value进行聚合运算(当fun.aggregate为聚合函数时)。

1,展开colvar

展开colvar的过程,实际上是把列值转换为列名称的过程,这种展开操作是由formula参数决定的。

重塑操作中的特例是数据融合的逆操作,把数据的长格式转化为数据的宽格式,即,把已融合的数据转换为原始数据格式,对于这种操作,formula参数的格式是固定的:标识变量~variable。

> dcast(md,ID+Time~variable)
ID Time X1 X2
1 1 1 5 6
2 1 2 3 5
3 2 1 6 1
4 2 2 2 4

2,对观测变量进行聚合运算

按照ID,计算观测变量的平均值:

> dcast(md,ID~variable,mean)
ID X1 X2
1 1 4 5.5
2 2 4 2.5

这种操作,类似于分组聚合:按照ID进行分组,分别计算变量X1和X2的聚合值。

3,添加总计列

计算按照ID分组的X1和X2的均值,并对重塑的结果按照ID计算各列均值,按照X1和X2计算各行的均值。

> dcast(md,ID~variable,mean,margins = c("ID","variable"))
ID X1 X2 (all)
5.5 4.75
2.5 3.25
(all) 4.0 4.00

计算的过程是:

按照ID计算各列的均值: X1的值是(5.5+2.5)/2=4

按照变量计算各行的均值:第一行的均值是 (4+5.5)/2=4.75

示例图:

参考文档:

利用reshape2包进行数据逆透视和数据透视

R实战 第八篇:重塑数据(reshape2)的更多相关文章

  1. R实战 第六篇:数据变换(aggregate+dplyr)

    数据分析的工作,80%的时间耗费在处理数据上,而数据处理的主要过程可以分为:分离-操作-结合(Split-Apply-Combine),也就是说,首先,把数据根据特定的字段分组,每个分组都是独立的:然 ...

  2. R实战 第三篇:数据处理(基础)

    数据结构用于存储数据,不同的数据结构对应不同的操作方法,对应不同的分析目的,应选择合适的数据结构.在处理数据时,为了便于检查数据对象,可以通过函数attributes(x)来查看数据对象的属性,str ...

  3. Spring Cloud实战 | 最八篇:Spring Cloud +Spring Security OAuth2+ Axios前后端分离模式下无感刷新实现JWT续期

    一. 前言 记得上一篇Spring Cloud的文章关于如何使JWT失效进行了理论结合代码实践的说明,想当然的以为那篇会是基于Spring Cloud统一认证架构系列的最终篇.但关于JWT另外还有一个 ...

  4. R实战 第三篇:数据处理

    在实际分析数据之前,必须对数据进行清理和转化,使数据符合相应的格式,提高数据的质量.数据处理通常包括增加新的变量.处理缺失值.类型转换.数据排序.数据集的合并和获取子集等. 一,增加新的变量 通常需要 ...

  5. R实战 第五篇:绘图(ggplot2)

    ggplot2包实现了基于语法的.连贯一致的创建图形的系统,由于ggplot2是基于语法创建图形的,这意味着,它由多个小组件构成,通过底层组件可以构造前所未有的图形.ggplot2可以把绘图拆分成多个 ...

  6. R实战 第七篇:绘图文本表

    文本表是显示数据的重要图形,一个文本表按照区域划分为:列标题,行标题,数据区,美学特征有:前景样式.背景央视.字体.网格线等. 一,使用ggtexttable绘图文本表 载入ggpubr包,可以使用g ...

  7. R实战 第十一篇:处理缺失值

    在真实的世界中,缺失数据是经常出现的,并可能对分析的结果造成影响.在R中,经常使用VIM(Visualization and Imputation of Missing values)包来对缺失值进行 ...

  8. R绘图 第八篇:绘制饼图(ggplot2)

    geom_bar()函数不仅可以绘制条形图,还能绘制饼图,跟绘制条形图的区别是坐标系不同,绘制饼图使用的坐标系polar,并且设置theta="y": coord_polar(th ...

  9. R实战 第十篇:列联表和频数表

    列联表是观测数据按两个或更多属性(定性变量)分类时所列出的频数分布表,它是由两个以上的变量进行交叉分类的频数分布表.交互分类的目的是将两变量分组,然后比较各组的分布状况,以寻找变量间的关系. 按两个变 ...

随机推荐

  1. Prometheus Node_exporter 之 Network Traffic Detail

    Network Traffic Detail /proc/net/dev 1. Network Traffic by Packets type: GraphUnit: packets/secLabel ...

  2. Linux命令(自学)

    1.立刻关机: shutdown -h now 2.立刻重启: shutdown -r now reboot 3.注销: logout 4.进入vi编辑器,写一个hello的java程序: vi he ...

  3. [Linux|DBA]运维三十六计

    这里是腾讯两位大神梁定安.周小军总记得运维DBA三十六计--

  4. 如何在linux centos 环境下运行.exe文件

    linux是不能运行window下的可执行文件的,必须借助于wine.百度了以下wine如下:   Wine (“Wine Is Not an Emulator” 的递归缩写)是一个能够在多种 POS ...

  5. 【转】Mysql学习---MySQL悲观锁中的排它锁

    [原文]https://www.toutiao.com/i6595305814087434760/ 悲观锁中的排它锁. 排它锁关键字:for update 特点:会锁住行或者表,防止其他事务进行修改操 ...

  6. 利用windows的计划任务和eKing.CmdReadFileAndSendEmailOper(控制台小程序)实现远程登录服务器的邮件告警提醒

    一.场景摘要: 1.windows计划任务中,有一个用户登录时候触发的事件 2.cmd命令:netstat -ano   | find "3389" 可以看到当前远程登录的IP 3 ...

  7. git status 显示中文和解决中文乱码

    目录 git status 显示中文和解决中文乱码 解决git status不能显示中文 解决git bash 终端显示中文乱码 通过修改配置文件来解决中文乱码 git status 显示中文和解决中 ...

  8. October 22nd, 2017 Week 43rd Sunday

    Yesterday is not ours to recover, but tomorrwo is ours to win or lose. 我们无法重拾昨天,但我们可以选择赢得或者输掉明天. Eve ...

  9. 【2017下集美大学软工1412班_助教博客】团队编程2-需求分析&原型设计团队成绩公示

    作业要求 团队作业2:需求分析&原型设计 团队评分结果 团队名称 作业标题 Total DY SM NABCD FG YX GF SP PHILOSOPHER 团队作业2--需求分析 5.5 ...

  10. swift的类型推断

    类型推断的前提是有待定类型和上下文. 1.由定义推断实现的类型: 2.由赋值推断声明的类型: 3.由实现推断泛型的类型: Type inference refers to the automatic ...