Przekształć trzy kolumny ramki danych do macierzy ("długi" do "Szeroki" format) [duplikat]

to pytanie ma już odpowiedzi tutaj : Jak przekształcić dane z długiego do szerokiego formatu (12 odpowiedzi) Zamknięty 1 rok temu .

Mam data.frame, który wygląda tak.

x a 1 
x b 2 
x c 3 
y a 3 
y b 3 
y c 2 

Chcę to w postaci matrycy, więc mogę go nakarmić heatmap, aby stworzyć wykres. Wynik powinien wyglądać mniej więcej tak:

    a    b    c
x   1    2    3
y   3    3    2

Próbowałem cast z pakietu reshape i próbowałem napisać ręczną funkcję, aby to zrobić, ale wydaje się, że nie jestem w stanie zrobić tego dobrze.

Author: majom, 2012-03-08

6 answers

Jest na to wiele sposobów. Ta odpowiedź zaczyna się od tego, co szybko staje się standardową metodą, ale obejmuje również starsze metody i różne inne metody od odpowiedzi na podobne pytania rozsiane po tej stronie.

tmp <- data.frame(x=gl(2,3, labels=letters[24:25]),
                  y=gl(3,1,6, labels=letters[1:3]), 
                  z=c(1,2,3,3,3,2))

Korzystanie z tidyverse:

Nowym fajnym sposobem na to jest pivot_wider z tidyr 1.0.0. Zwraca ramkę danych, która prawdopodobnie jest tym, czego oczekuje większość czytelników tej odpowiedzi. W przypadku heatmapy musisz jednak przekonwertować tę do prawdziwej matrycy.

library(tidyr)
pivot_wider(tmp, names_from = y, values_from = z)
## # A tibble: 2 x 4
## x         a     b     c
## <fct> <dbl> <dbl> <dbl>
## 1 x       1     2     3
## 2 y       3     3     2

Stary fajny nowy sposób na to jest z spread z tidyr. Podobnie zwraca ramkę danych.

library(tidyr)
spread(tmp, y, z)
##   x a b c
## 1 x 1 2 3
## 2 y 3 3 2

Using reshape2 :

Jednym z pierwszych kroków w kierunku tidyverse był pakiet reshape2.

Aby uzyskać macierz użyj acast:

library(reshape2)
acast(tmp, x~y, value.var="z")
##   a b c
## x 1 2 3
## y 3 3 2

Lub aby uzyskać ramkę danych, użyj dcast, Jak tutaj: Przekształć dane dla wartości w jednej kolumnie.

dcast(tmp, x~y, value.var="z")
##   x a b c
## 1 x 1 2 3
## 2 y 3 3 2

Użycie plyr :

In between reshape2 i przyszedł tidyverse plyr, z funkcją daply, Jak pokazano tutaj: https://stackoverflow.com/a/7020101/210673

library(plyr)
daply(tmp, .(x, y), function(x) x$z)
##    y
## x   a b c
##   x 1 2 3
##   y 3 3 2

Korzystanie z indeksowania macierzy:

Jest to trochę stara szkoła, ale jest miłą demonstracją indeksowania macierzy, która może być naprawdę przydatna w pewnych sytuacjach.

with(tmp, {
  out <- matrix(nrow=nlevels(x), ncol=nlevels(y),
                dimnames=list(levels(x), levels(y)))
  out[cbind(x, y)] <- z
  out
})

Za pomocą xtabs:

xtabs(z~x+y, data=tmp)

Korzystanie z rzadkiej macierzy:

Istnieje również sparseMatrix w Matrix pakiet, jak widać tutaj: R-konwersja dużej tabeli na macierz przez nazwy kolumn

with(tmp, sparseMatrix(i = as.numeric(x), j=as.numeric(y), x=z,
                       dimnames=list(levels(x), levels(y))))
## 2 x 3 sparse Matrix of class "dgCMatrix"
##   a b c
## x 1 2 3
## y 3 3 2

Za pomocą reshape:

Możesz również użyć podstawowej funkcji R reshape, jak sugerowano tutaj: Konwertuj tabelę na macierz według nazw kolumn , chociaż musisz potem trochę manipulować, aby usunąć dodatkowe kolumny i uzyskać poprawne nazwy (nie pokazane).

reshape(tmp, idvar="x", timevar="y", direction="wide")
##   x z.a z.b z.c
## 1 x   1   2   3
## 4 y   3   3   2
 193
Author: Aaron left Stack Overflow,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2019-10-14 15:51:51

Baza R, unstack

unstack(df, V3 ~ V2)
#   a b c
# 1 1 2 3
# 2 3 3 2

To może nie być ogólne rozwiązanie, ale działa dobrze w tym przypadku.

Dane

df<-structure(list(V1 = structure(c(1L, 1L, 1L, 2L, 2L, 2L), .Label = c("x", 
"y"), class = "factor"), V2 = structure(c(1L, 2L, 3L, 1L, 2L, 
3L), .Label = c("a", "b", "c"), class = "factor"), V3 = c(1L, 
2L, 3L, 3L, 3L, 2L)), .Names = c("V1", "V2", "V3"), class = "data.frame", row.names = c(NA, 
-6L))
 4
Author: lebatsnok,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2018-10-05 20:11:50

Pytanie ma kilka lat, ale być może niektórzy ludzie nadal są zainteresowani alternatywnymi odpowiedziami.

Jeśli nie chcesz ładować żadnych pakietów, możesz użyć tej funkcji:

#' Converts three columns of a data.frame into a matrix -- e.g. to plot 
#' the data via image() later on. Two of the columns form the row and
#' col dimensions of the matrix. The third column provides values for
#' the matrix.
#' 
#' @param data data.frame: input data
#' @param rowtitle string: row-dimension; name of the column in data, which distinct values should be used as row names in the output matrix
#' @param coltitle string: col-dimension; name of the column in data, which distinct values should be used as column names in the output matrix
#' @param datatitle string: name of the column in data, which values should be filled into the output matrix
#' @param rowdecreasing logical: should the row names be in ascending (FALSE) or in descending (TRUE) order?
#' @param coldecreasing logical: should the col names be in ascending (FALSE) or in descending (TRUE) order?
#' @param default_value numeric: default value of matrix entries if no value exists in data.frame for the entries
#' @return matrix: matrix containing values of data[[datatitle]] with rownames data[[rowtitle]] and colnames data[coltitle]
#' @author Daniel Neumann
#' @date 2017-08-29
data.frame2matrix = function(data, rowtitle, coltitle, datatitle, 
                             rowdecreasing = FALSE, coldecreasing = FALSE,
                             default_value = NA) {

  # check, whether titles exist as columns names in the data.frame data
  if ( (!(rowtitle%in%names(data))) 
       || (!(coltitle%in%names(data))) 
       || (!(datatitle%in%names(data))) ) {
    stop('data.frame2matrix: bad row-, col-, or datatitle.')
  }

  # get number of rows in data
  ndata = dim(data)[1]

  # extract rownames and colnames for the matrix from the data.frame
  rownames = sort(unique(data[[rowtitle]]), decreasing = rowdecreasing)
  nrows = length(rownames)
  colnames = sort(unique(data[[coltitle]]), decreasing = coldecreasing)
  ncols = length(colnames)

  # initialize the matrix
  out_matrix = matrix(NA, 
                      nrow = nrows, ncol = ncols,
                      dimnames=list(rownames, colnames))

  # iterate rows of data
  for (i1 in 1:ndata) {
    # get matrix-row and matrix-column indices for the current data-row
    iR = which(rownames==data[[rowtitle]][i1])
    iC = which(colnames==data[[coltitle]][i1])

    # throw an error if the matrix entry (iR,iC) is already filled.
    if (!is.na(out_matrix[iR, iC])) stop('data.frame2matrix: double entry in data.frame')
    out_matrix[iR, iC] = data[[datatitle]][i1]
  }

  # set empty matrix entries to the default value
  out_matrix[is.na(out_matrix)] = default_value

  # return matrix
  return(out_matrix)

}

Jak to działa:

myData = as.data.frame(list('dim1'=c('x', 'x', 'x', 'y','y','y'),
                            'dim2'=c('a','b','c','a','b','c'),
                            'values'=c(1,2,3,3,3,2))) 

myMatrix = data.frame2matrix(myData, 'dim1', 'dim2', 'values')

myMatrix
>   a b c
> x 1 2 3
> y 3 3 2
 3
Author: daniel.heydebreck,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2017-08-29 18:29:16

Ze względu na kompletność, istnieje tapply() rozwiązanie wokół.

with(d, tapply(z, list(x, y), sum))
#   a b c
# x 1 2 3
# y 3 3 2

Dane

d <- structure(list(x = structure(c(1L, 1L, 1L, 2L, 2L, 2L), .Label = c("x", 
"y"), class = "factor"), y = structure(c(1L, 2L, 3L, 1L, 2L, 
3L), .Label = c("a", "b", "c"), class = "factor"), z = c(1, 2, 
3, 3, 3, 2)), class = "data.frame", row.names = c(NA, -6L))
 3
Author: jay.sf,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2019-02-01 01:12:32

Z tidyr 0.8.3.9000 została wprowadzona nowa funkcja o nazwie pivot_wider(). Jest to w zasadzie ulepszona wersja poprzedniej funkcji spread() (która ponadto nie jest już w fazie aktywnego rozwoju) . Z winieta obrotowa:

Ta winieta opisuje użycie nowego pivot_longer () i funkcje pivot_wider (). Ich celem jest poprawa użyteczności gather() i spread () oraz zawierają najnowocześniejsze znalezione funkcje w innych opakowaniach.

Dla jakiś czas, było oczywiste, że jest coś zasadniczo błąd w konstrukcji spread () i gather (). Wielu ludzi nie znajduje nazwy intuicyjne i trudno zapamiętać, w którym kierunku odpowiada rozprzestrzenianiu, a które gromadzeniu. Wydaje się, że zaskakująco trudno zapamiętać argumenty tych funkcji, co oznacza, że wiele osób(w tym ja!) muszą skonsultować się z dokumentacja za każdym razem.

Jak z niego korzystać (korzystając z danych z @ Aaron):

pivot_wider(data = tmp, names_from = y, values_from = z)

  x         a     b     c
  <fct> <dbl> <dbl> <dbl>
1 x         1     2     3
2 y         3     3     2

Lub w" pełnym " tidyverse fasonie:

tmp %>% 
 pivot_wider(names_from = y, values_from = z)
 2
Author: tmfmnk,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2019-09-16 18:51:56

Pakiet tidyr z tidyverse ma doskonałą funkcję, która to robi.

Zakładając, że Twoje zmienne mają nazwy v1, v2 i v3, od lewej do prawej, a ramka danych ma nazwę dat:

dat %>% 
spread(key = v2,
       value = v3)
Ta da!
 1
Author: Ahsen Majid,
Warning: date(): Invalid date.timezone value 'Europe/Kyiv', we selected the timezone 'UTC' for now. in /var/www/agent_stack/data/www/doraprojects.net/template/agent.layouts/content.php on line 54
2018-08-12 19:38:19