如何通过对数据框中的列进行排序来快速形成组(四分位数,十分位数等)

时间:2010-11-08 17:29:44

标签: r sorting dataframe

我看到很多问题和答案重新ordersort。是否有任何将矢量或数据帧分类为分组(如四分位数或十分位数)的东西?我有一个“手动”解决方案,但可能有一个更好的解决方案已经过小组测试。

这是我的尝试:

temp <- data.frame(name=letters[1:12], value=rnorm(12), quartile=rep(NA, 12))
temp
#    name       value quartile
# 1     a  2.55118169       NA
# 2     b  0.79755259       NA
# 3     c  0.16918905       NA
# 4     d  1.73359245       NA
# 5     e  0.41027113       NA
# 6     f  0.73012966       NA
# 7     g -1.35901658       NA
# 8     h -0.80591167       NA
# 9     i  0.48966739       NA
# 10    j  0.88856758       NA
# 11    k  0.05146856       NA
# 12    l -0.12310229       NA
temp.sorted <- temp[order(temp$value), ]
temp.sorted$quartile <- rep(1:4, each=12/4)
temp <- temp.sorted[order(as.numeric(rownames(temp.sorted))), ]
temp
#    name       value quartile
# 1     a  2.55118169        4
# 2     b  0.79755259        3
# 3     c  0.16918905        2
# 4     d  1.73359245        4
# 5     e  0.41027113        2
# 6     f  0.73012966        3
# 7     g -1.35901658        1
# 8     h -0.80591167        1
# 9     i  0.48966739        3
# 10    j  0.88856758        4
# 11    k  0.05146856        2
# 12    l -0.12310229        1

有更好的(更干净/更快/一线)方法吗?谢谢!

10 个答案:

答案 0 :(得分:71)

我使用的方法之一是Hmisc::cut2(value, g=4)

temp$quartile <- with(temp, cut(value, 
                                breaks=quantile(value, probs=seq(0,1, by=0.25), na.rm=TRUE), 
                                include.lowest=TRUE))

替代方案可能是:

temp$quartile <- with(temp, factor(
                            findInterval( val, c(-Inf,
                               quantile(val, probs=c(0.25, .5, .75)), Inf) , na.rm=TRUE), 
                            labels=c("Q1","Q2","Q3","Q4")
      ))

第一个有副作用用值来标记四分位数,我认为这是一个“好东西”,但如果它不是“对你有好处”,或者评论中提出的有效问题是一个问题您可以使用版本2.您可以在labels=中使用cut,或者可以将此行添加到您的代码中:

temp$quartile <- factor(temp$quartile, levels=c("1","2","3","4") )

甚至更快,但稍微更模糊一些,虽然它不再是一个因素,而是一个数字向量:

temp$quartile <- as.numeric(temp$quartile)

答案 1 :(得分:63)

ntile中有一个方便的dplyr功能。它具有灵活性,您可以非常轻松地定义* tile或&#34; bin&#34;你想创造。

加载包(如果没有,请先安装)并添加四分位列:

library(dplyr)
temp$quartile <- ntile(temp$value, 4)  

或者,如果您想使用dplyr语法:

temp <- temp %>% mutate(quartile = ntile(value, 4))

两种情况的结果是:

temp
#   name       value quartile
#1     a -0.56047565        1
#2     b -0.23017749        2
#3     c  1.55870831        4
#4     d  0.07050839        2
#5     e  0.12928774        3
#6     f  1.71506499        4
#7     g  0.46091621        3
#8     h -1.26506123        1
#9     i -0.68685285        1
#10    j -0.44566197        2
#11    k  1.22408180        4
#12    l  0.35981383        3

数据:

请注意,您不需要创建&#34;四分位数&#34;提前使用列并使用set.seed使随机化可重现:

set.seed(123)
temp <- data.frame(name=letters[1:12], value=rnorm(12))

答案 2 :(得分:18)

我会为其他人添加data.table版本Google搜索(即@ BondedDust的解决方案翻译为data.table并减少一点):

library(data.table)
setDT(temp)
temp[ , quartile := cut(value,
                        breaks = quantile(value, probs = 0:4/4),
                        labels = 1:4, right = FALSE)]

哪个更好(更干净,faster)比我一直做得更好:

temp[ , quartile := 
        as.factor(ifelse(value < quantile(value, .25), 1,
                         ifelse(value < quantile(value, .5), 2,
                                ifelse(value < quantile(value, .75), 3, 4))]
然而,请注意,这种方法要求分位数是不同的,例如,它会在rep(0:1, c(100, 1))失败;在这种情况下该怎么办是开放式的,所以我留给你。

答案 3 :(得分:6)

您可以使用quantile()功能,但在使用cut()时需要处理舍入/精度。所以

set.seed(123)
temp <- data.frame(name=letters[1:12], value=rnorm(12), quartile=rep(NA, 12))
brks <- with(temp, quantile(value, probs = c(0, 0.25, 0.5, 0.75, 1)))
temp <- within(temp, quartile <- cut(value, breaks = brks, labels = 1:4, 
                                     include.lowest = TRUE))

,并提供:

> head(temp)
  name       value quartile
1    a -0.56047565        1
2    b -0.23017749        2
3    c  1.55870831        4
4    d  0.07050839        2
5    e  0.12928774        3
6    f  1.71506499        4

答案 4 :(得分:5)

调整dplyr::ntile以利用data.table优化可提供更快的解决方案。

library(data.table)
setDT(temp)
temp[order(value) , quartile := floor( 1 + 4 * (.I-1) / .N)]

可能不符合清洁条件,但速度更快,更单线。

更大数据集的时间

根据@docendo_discimus和@MichaelChirico的建议,将此解决方案与ntilecut进行比较。

data.table

给出:

library(microbenchmark)
library(dplyr)

set.seed(123)

n <- 1e6
temp <- data.frame(name=sample(letters, size=n, replace=TRUE), value=rnorm(n))
setDT(temp)

microbenchmark(
    "ntile" = temp[, quartile_ntile := ntile(value, 4)],
    "cut" = temp[, quartile_cut := cut(value,
                                       breaks = quantile(value, probs = seq(0, 1, by=1/4)),
                                       labels = 1:4, right=FALSE)],
    "dt_ntile" = temp[order(value), quartile_ntile_dt := floor( 1 + 4 * (.I-1)/.N)]
)

答案 5 :(得分:3)

很抱歉这个派对有点晚了。我想用cut2添加我的一个班轮,因为我不知道我的数据的最大/最小值,并希望这些组的大小相同。我在一个标记为重复的问题中读到了cut2(链接如下)。

library(Hmisc)   #For cut2
set.seed(123)    #To keep answers below identical to my random run

temp <- data.frame(name=letters[1:12], value=rnorm(12), quartile=rep(NA, 12))

temp$quartile <- as.numeric(cut2(temp$value, g=4))   #as.numeric to number the factors
temp$quartileBounds <- cut2(temp$value, g=4)

temp

结果:

> temp
   name       value quartile  quartileBounds
1     a -0.56047565        1 [-1.265,-0.446)
2     b -0.23017749        2 [-0.446, 0.129)
3     c  1.55870831        4 [ 1.224, 1.715]
4     d  0.07050839        2 [-0.446, 0.129)
5     e  0.12928774        3 [ 0.129, 1.224)
6     f  1.71506499        4 [ 1.224, 1.715]
7     g  0.46091621        3 [ 0.129, 1.224)
8     h -1.26506123        1 [-1.265,-0.446)
9     i -0.68685285        1 [-1.265,-0.446)
10    j -0.44566197        2 [-0.446, 0.129)
11    k  1.22408180        4 [ 1.224, 1.715]
12    l  0.35981383        3 [ 0.129, 1.224)

Similar issue where I read about cut2 in detail

答案 6 :(得分:0)

temp$quartile <- ceiling(sapply(temp$value,function(x) sum(x-temp$value>=0))/(length(temp$value)/4))

答案 7 :(得分:0)

我想提出一个看起来更健壮的版本,因为我在我的数据集的break选项quantile()中使用cut()遇到了很多问题。 我使用的是ntile plyr函数,但它也适用于ecdf作为输入。

temp[, `:=`(quartile = .bincode(x = ntile(value, 100), breaks = seq(0,100,25), right = TRUE, include.lowest = TRUE)
            decile = .bincode(x = ntile(value, 100), breaks = seq(0,100,10), right = TRUE, include.lowest = TRUE)
)]

temp[, `:=`(quartile = .bincode(x = ecdf(value)(value), breaks = seq(0,1,0.25), right = TRUE, include.lowest = TRUE)
            decile = .bincode(x = ecdf(value)(value), breaks = seq(0,1,0.1), right = TRUE, include.lowest = TRUE)
)]

这是对的吗?

答案 8 :(得分:0)

尝试此功能

getQuantileGroupNum <- function(vec, group_num, decreasing=FALSE) {
  if(decreasing) {
    abs(cut(vec, quantile(vec, probs=seq(0, 1, 1 / group_num), type=8, na.rm=TRUE), labels=FALSE, include.lowest=T) - group_num - 1)
  } else {
    cut(vec, quantile(vec, probs=seq(0, 1, 1 / group_num), type=8, na.rm=TRUE), labels=FALSE, include.lowest=T)
  }
}
> t1 <- runif(7)
> t1
[1] 0.4336094 0.2842928 0.5578876 0.2678694 0.6495285 0.3706474 0.5976223
> getQuantileGroupNum(t1, 4)
[1] 2 1 3 1 4 2 4
> getQuantileGroupNum(t1, 4, decreasing=T)
[1] 3 4 2 4 1 3 1

答案 9 :(得分:-1)

可能有更快的方法,但我会这样做:

a <- rnorm(100) # Our data
q <- quantile(a) # You can supply your own breaks, see ?quantile

# Define a simple function that checks in which quantile a number falls
getQuant <- function(x)
   {
   for (i in 1:(length(q)-1))
       {
       if (x>=q[i] && x<q[i+1])
          break;
       }
   i
   }

# Apply the function to the data
res <- unlist(lapply(as.matrix(a), getQuant))