Question

我有循环数据，当用 geom_path 按顺序绘制时绘制循环，如图所示：

形成前三个循环的原始数据的样本行：

dput(A)
structure(list(Actuator.Force = c(-4853.5854, -4566.9771, -4198.7612, 
-3774.5527, -3317.6958, -2847.5229, -2364.7585, -1880.9485, -1405.4272, 
-930.289, -467.04822, -18.867363, 421.17499, 838.86719, 1239.9121, 
1626.0669, 1990.6389, 2334.0852, 2655.344, 2962.0227, 3243.7817, 
3506.2249, 3744.2622, 3959.8271, 4156.7061, 4324.9048, 4469.229, 
4591.6689, 4687.4194, 4764.0801, 4814.6167, 4840.313, 4846.0181, 
4826.3135, 4777.6553, 4696.0791, 4583.854, 4442.457, 4272.5254, 
4076.7224, 3851.1211, 3603.1853, 3330.7456, 3038.3157, 2724.115, 
2386.5476, 2032.5809, 1660.0547, 1268.0084, 859.16675, 432.4075, 
-14.131592, -479.29309, -955.67108, -1444.614, -1937.2562, -2437.0085, 
-2941.8914, -3450.9009, -3959.9597, -4468.9795, -4981.2549, -5492.6997, 
-6002.334, -6510.5425, -7016.2432, -7517.8286, -8013.1348, -8500.4199, 
-8974.8867, -9439.5479, -9890.5938, -10326.367, -10744.421, -11147.754, 
-11534.83, -11902.651, -12248.997, -12577.919, -12885.458, -13172.309, 
-13441.554, -13691.502, -13922.634, -14127.116, -14305.272, -14458.267, 
-14582.934, -14685.274, -14758.539, -14806.058, -14830.719, -14836.625, 
-14822.204, -14773.916, -14700.484, -14597.968, -14469.834, -14312.099, 
-14126.422, -13915.136, -13676.505, -13412.388, -13120.703, -12807.961, 
-12473.883, -12115.751, -11740.082, -11342.633, -10929.945, -10502.158, 
-10062.869, -9611.8271, -9146.6006, -8673.3545, -8191.7417, -7700.769, 
-7200.9346, -6695.8809, -6185.2378, -5670.8711, -5154.9995, -4643.4414, 
-4135.0015, -3629.2859, -3125.657, -2626.541, -2134.0662, -1646.4242, 
-1168.816, -699.63068, -245.34488, 192.7984, 618.76703, 1033.223, 
1428.922, 1807.2645, 2165.6274, 2507.6655, 2826.2754, 3120.4724, 
3395.2593, 3647.6946, 3879.4983, 4086.3855, 4265.1323, 4421.6831, 
4554.3594, 4657.8184, 4736.9561, 4792.6724, 4822.3784, 4830.3091, 
4815.9038, 4773.9692, 4706.4736, 4614.8379, 4491.3198, 4337.8892, 
4158.002, 3949.3147, 3713.4622, 3453.9114, 3167.8179, 2861.2598, 
2536.3259, 2187.3623, 1822.752, 1437.5449, 1034.8208, 617.23962, 
183.35637, -270.79733, -738.95618, -1220.1345, -1710.7787, -2206.1941, 
-2706.4871, -3210.8625, -3721.0002, -4233.6387, -4747.7271, -5258.7578, 
-5771.3071, -6280.7759, -6791.0166, -7295.0229, -7794.4199, -8287.4189, 
-8771.6377, -9243.3457, -9702.2559, -10146.865, -10577.053, -10989.863, 
-11385.981, -11760.477, -12116.938, -12456.351, -12772.688, -13071.995, 
-13349.56, -13611.837, -13852.025, -14066.192, -14254.534, -14420.322, 
-14556.846, -14668.379, -14753.795, -14815.698, -14857.507, -14872.669, 
-14865.908, -14836.117, -14774.959, -14686.203, -14569.189, -14426.374, 
-14253.839, -14054.1, -13825.626, -13570.092, -13290.482, -12987.772, 
-12664.012, -12316.427, -11948.471, -11560.391, -11154.085, -10733.564, 
-10299.443, -9853.6875, -9396.6436, -8925.8535, -8443.9336, -7956.8374, 
-7458.6333, -6954.7061, -6445.8086, -5929.9316, -5419.6182, -4908.4502, 
-4398.2227, -3885.9087, -3379.0095, -2874.7212, -2376.6907, -1884.6035, 
-1400.1414, -926.74658, -463.98688, -15.092632, 421.02869, 838.7132, 
1241.4564, 1630.713, 1999.5801, 2349.6597, 2678.7043, 2986.6536, 
3271.0425, 3535.8906, 3775.0059, 3991.6484, 4185.4834, 4354.6094, 
4495.666, 4610.7051, 4702.4521, 4770.9893, 4813.6733, 4832.2402, 
4830.335, 4802.6479, 4745.7451, 4660.7607, 4547.5942, 4406.2202, 
4236.4312, 4036.448, 3812.7585, 3562.6196, 3288.6797, 2993.6304, 
2673.9656, 2336.5691, 1977.1057, 1605.335, 1214.9467, 806.66827, 
380.42252, -62.247063, -522.36572, -996.21539, -1477.8905, -1969.7305, 
-2469.0476, -2971.5452, -3479.3577, -3992.8628, -4506.252, -5025.1992, 
-5545.3721, -6064.1323, -6576.875, -7086.855, -7590.6704, -8085.0815, 
-8567.9775, -9043.2002, -9507.4824, -9958.1904, -10392.594, -10814.161, 
-11215.28, -11600.177, -11967.055, -12312.813, -12642.992, -12948.593, 
-13238.12, -13509.343, -13760.307, -13987.689, -14191.591, -14364.724, 
-14514.282, -14638.64, -14738.083, -14811.377, -14862.124, -14888.534, 
-14893.003, -14876.485, -14828.384, -14752.178, -14650.495, -14518.901, 
-14358.499, -14171.098, -13956.202, -13714.101, -13446.276, -13151.266, 
-12836.099, -12495.902, -12137.276, -11756.888, -11357.116, -10942.688, 
-10514.518, -10073.99, -9619.6875, -9154.2783, -8679.9385, -8195.3867, 
-7699.6299, -7196.3784, -6689.6313, -6176.3032, -5664.7334, -5153.0161
), Rotation = c(-0.005985651, -0.00565783616666667, -0.00522075016666667, 
-0.0046743925, -0.00406732866666667, -0.00343598223333333, -0.00286534205, 
-0.00219757165, -0.00156622503333333, -0.000934878566666667, 
-0.000267108158333333, 0.000303531998333333, 0.00084988955, 0.0013962471, 
0.00193046351666667, 0.00242825596666667, 0.00288962463333333, 
0.0033995583, 0.0038366445, 0.00424944783333333, 0.004637969, 
0.0050507725, 0.005378587, 0.00565783616666667, 0.00594922716666667, 
0.00620419383333333, 0.006410596, 0.0065684325, 0.00670198666666667, 
0.00683554116666667, 0.0069205295, 0.00699337683333333, 0.0070055185, 
0.006993377, 0.00696909483333333, 0.00688410516666667, 0.006774834, 
0.00659271483333333, 0.006386313, 0.00613134633333333, 0.0058399555, 
0.0055364235, 0.00518432633333333, 0.00483222916666667, 0.0044072845, 
0.00403090483333333, 0.00353311216666667, 0.0029988961, 0.00251324506666667, 
0.0020275938, 0.00144481233333333, 0.00086203085, 0.000303531998333333, 
-0.000315673273333333, -0.000983443666666667, -0.00162693151666667, 
-0.00233112578333333, -0.0029988961, -0.00366666666666667, -0.00433443683333333, 
-0.00496578316666667, -0.00563355366666667, -0.0062770415, -0.0069690945, 
-0.0076611475, -0.00836534183333333, -0.00902097083333333, -0.00968874116666667, 
-0.0103443703333333, -0.0109514346666667, -0.011594922, -0.012177704, 
-0.0127969093333333, -0.0133918318333333, -0.0139746131666667, 
-0.0145209698333333, -0.014982339, -0.0154437081666667, -0.0159050765, 
-0.0163178798333333, -0.0167185421666667, -0.0170706398333333, 
-0.0174105943333333, -0.0177505506666667, -0.018017659, -0.0182483433333333, 
-0.0184547455, -0.0186490056666667, -0.0187704183333333, -0.01887969, 
-0.0189525386666667, -0.018988962, -0.0190011033333333, -0.018988962, 
-0.0189768206666667, -0.0189282553333333, -0.0188189838333333, 
-0.018673289, -0.018442604, -0.0182240605, -0.017993377, -0.0176534206666667, 
-0.0173256068333333, -0.0169492263333333, -0.0165485635, -0.0161357608333333, 
-0.0156622516666667, -0.0152373058333333, -0.0147152313333333, 
-0.0141931568333333, -0.0136103748333333, -0.0130275935, -0.0123962468333333, 
-0.0118013235, -0.0112064015, -0.0105507718333333, -0.00993156683333333, 
-0.0092637965, -0.008620309, -0.00791611466666667, -0.00719977883333333, 
-0.0065441495, -0.00591280316666667, -0.00526931516666667, -0.00461368616666667, 
-0.00395805733333333, -0.00329028698333333, -0.00263465763333333, 
-0.00193046343333333, -0.00126269308333333, -0.00063134655, -1.21412798333333e-05, 
0.0005463576, 0.00111699776666667, 0.00169977918333333, 0.00220971298333333, 
0.00269536395, 0.00316887395, 0.003642384, 0.00409161133333333, 
0.0044437085, 0.0048443705, 0.005172185, 0.00548785833333333, 
0.0057549665, 0.00598565083333333, 0.00624061783333333, 0.00639845466666667, 
0.00653200816666667, 0.00664128016666667, 0.00671412783333333, 
0.0067626925, 0.00678697583333333, 0.00678697583333333, 0.00676269316666667, 
0.00670198616666667, 0.00660485583333333, 0.00645916083333333, 
0.00630132416666667, 0.00604635716666667, 0.00577924883333333, 
0.0054999995, 0.005172185, 0.00478366416666667, 0.004383002, 
0.0040187635, 0.0035331125, 0.00303531981666667, 0.00253752743333333, 
0.00205187631666667, 0.00150551863333333, 0.000947019833333333, 
0.000376379673333333, -0.000230684318333333, -0.0008984547, -0.00154194248333333, 
-0.00219757163333333, -0.00287748321666667, -0.00353311226666667, 
-0.00421302416666667, -0.00486865333333333, -0.00552428216666667, 
-0.0062163355, -0.0068598235, -0.00753973483333333, -0.00824392883333333, 
-0.00891169966666667, -0.00951876366666667, -0.010186534, -0.010805739, 
-0.0114370858333333, -0.0120320083333333, -0.012639073, -0.0132218531666667, 
-0.0137803523333333, -0.0143388515, -0.0148245028333333, -0.0152980126666667, 
-0.0157108165, -0.0161479028333333, -0.0165485635, -0.0169249445, 
-0.0172770415, -0.0176048558333333, -0.0179083875, -0.0181147896666667, 
-0.0183576146666667, -0.0185397348333333, -0.018697571, -0.0188189831666667, 
-0.0188918313333333, -0.0189525373333333, -0.0190011033333333, 
-0.0189768206666667, -0.0189768206666667, -0.0189525386666667, 
-0.0188432665, -0.0187461363333333, -0.0185761588333333, -0.0183211913333333, 
-0.0180783656666667, -0.0178112581666667, -0.0174713018333333, 
-0.0171070633333333, -0.0167306835, -0.0163178798333333, -0.0158565118333333, 
-0.0154072848333333, -0.0149459155, -0.0144359823333333, -0.0138653411666667, 
-0.0132825598333333, -0.0126876383333333, -0.0120320083333333, 
-0.0114613678333333, -0.0107935976666667, -0.0101986748333333, 
-0.00953090416666667, -0.00892384083333333, -0.00824392883333333, 
-0.00755187583333333, -0.0068476815, -0.00622847633333333, -0.00551214116666667, 
-0.00488079433333333, -0.00423730666666667, -0.0035452535, -0.00291390716666667, 
-0.00223399545, -0.00156622503333333, -0.000934878566666667, 
-0.000267108155, 0.000291390715, 0.00084988955, 0.00142052971666667, 
0.00197902856666667, 0.00244039716666667, 0.00295033088333333, 
0.003435982, 0.0038852095, 0.00428587166666667, 0.0046622515, 
0.00502648983333333, 0.005342163, 0.0056335535, 0.0058885205, 
0.00608278116666667, 0.00630132416666667, 0.0064470195, 0.00656843216666667, 
0.00667770383333333, 0.00671412766666667, 0.0067626925, 0.00676269316666667, 
0.00677483416666667, 0.00672626866666667, 0.00664128016666667, 
0.00653200816666667, 0.0063620305, 0.00611920466666667, 0.00587637933333333, 
0.00560927116666667, 0.00528145666666667, 0.004953642, 0.00454083866666667, 
0.00415231766666667, 0.0037030905, 0.00324172168333333, 0.00274392916666667, 
0.00224613676666667, 0.00173620305, 0.00118984546666667, 0.0006192053, 
1.214128e-05, -0.000582781433333333, -0.00123841056666667, -0.0019061809, 
-0.00258609256666667, -0.00322958058333333, -0.0039216335, -0.00457726266666667, 
-0.005257174, -0.00591280316666667, -0.0065320085, -0.00727262683333333, 
-0.00796467966666667, -0.00864459116666667, -0.00928807916666667, 
-0.00990728416666667, -0.0105629131666667, -0.0111942596666667, 
-0.0118013241666667, -0.0123841055, -0.0130033101666667, -0.0135496686666667, 
-0.0140838846666667, -0.0146181005, -0.0150916111666667, -0.0155165561666667, 
-0.0159657828333333, -0.0163785865, -0.0167792476666667, -0.0171192046666667, 
-0.0174591603333333, -0.017774834, -0.018066225, -0.0182604846666667, 
-0.0184668873333333, -0.0186490056666667, -0.0187704185, -0.0188675491666667, 
-0.0189525373333333, -0.0190011033333333, -0.0190253848333333, 
-0.019013244, -0.0189889613333333, -0.0189161133333333, -0.0188189838333333, 
-0.0186732876666667, -0.0184547455, -0.0182119198333333, -0.0179690948333333, 
-0.017629138, -0.0172891835, -0.0169128038333333, -0.0165364226666667, 
-0.0160750548333333, -0.0156258271666667, -0.0151765998333333, 
-0.0146666665, -0.01413245, -0.0135375268333333, -0.0129668866666667, 
-0.0123355401666667, -0.0117284768333333, -0.0111092713333333, 
-0.0104779245, -0.0098708605, -0.00920309, -0.0085231785, -0.0078311255, 
-0.00715121416666667, -0.006459161)), row.names = c("1", "2", 
"3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "11", "12", "13", "14", 
"15", "16", "17", "18", "19", "20", "21", "22", "23", "24", "25", 
"26", "27", "28", "29", "30", "31", "32", "33", "34", "35", "36", 
"37", "38", "39", "40", "41", "42", "43", "44", "45", "46", "47", 
"48", "49", "50", "51", "52", "53", "54", "55", "56", "57", "58", 
"59", "60", "61", "62", "63", "64", "65", "66", "67", "68", "69", 
"70", "71", "72", "73", "74", "75", "76", "77", "78", "79", "80", 
"81", "82", "83", "84", "85", "86", "87", "88", "89", "90", "91", 
"92", "93", "94", "95", "96", "97", "98", "99", "100", "101", 
"102", "103", "104", "105", "106", "107", "108", "109", "110", 
"111", "112", "113", "114", "115", "116", "117", "118", "119", 
"120", "121", "122", "123", "124", "125", "126", "127", "128", 
"129", "130", "131", "132", "133", "134", "135", "136", "137", 
"138", "139", "140", "141", "142", "143", "144", "145", "146", 
"147", "148", "149", "150", "151", "152", "153", "154", "155", 
"156", "157", "158", "159", "160", "161", "162", "163", "164", 
"165", "166", "167", "168", "169", "170", "171", "172", "173", 
"174", "175", "176", "177", "178", "179", "180", "181", "182", 
"183", "184", "185", "186", "187", "188", "189", "190", "191", 
"192", "193", "194", "195", "196", "197", "198", "199", "200", 
"201", "202", "203", "204", "205", "206", "207", "208", "209", 
"210", "211", "212", "213", "214", "215", "216", "217", "218", 
"219", "220", "221", "222", "223", "224", "225", "226", "227", 
"228", "229", "230", "231", "232", "233", "234", "235", "236", 
"237", "238", "239", "240", "241", "242", "243", "244", "245", 
"246", "247", "248", "249", "250", "251", "252", "253", "254", 
"255", "256", "257", "258", "259", "260", "261", "262", "263", 
"264", "265", "266", "267", "268", "269", "270", "271", "272", 
"273", "274", "275", "276", "277", "278", "279", "280", "281", 
"282", "283", "284", "285", "286", "287", "288", "289", "290", 
"291", "292", "293", "294", "295", "296", "297", "298", "299", 
"300", "301", "302", "303", "304", "305", "306", "307", "308", 
"309", "310", "311", "312", "313", "314", "315", "316", "317", 
"318", "319", "320", "321", "322", "323", "324", "325", "326", 
"327", "328", "329", "330", "331", "332", "333", "334", "335", 
"336", "337", "338", "339", "340", "341", "342", "343", "344", 
"345", "346", "347", "348", "349", "350", "351", "352", "353", 
"354", "355", "356", "357", "358", "359", "360", "361", "362", 
"363"), class = "data.frame")

此图显示了按颜色区分的三个循环。在这个例子中，我查看了数据并直观地将它们分组到不同的循环中。

我想编写一个函数来对 +100000 个循环的非常大的数据框进行分组。我从做以下开始

start_A = A$Rotation[1] 
A.loops <- A %>% mutate(right = Rotation >= start_A,
                     right_top = right & Rotation > lag(Rotation, default = -1),
                     right_bot = right & !right_top,
                     left = Rotation <= start_A,
                     left_bot = !right & Rotation < lag(Rotation, default = -1), 
                     left_top = left & !left_bot)

我定义了单个循环的不同区域，如下图所示：

start_A = A$Rotation[1] 定义循环的起点。最大点是指具有right_top = TRUE和right_bot = FALSE的最后一行，这意味着第一个循环中的第33行。

A.loops[33:34,]
   Actuator.Force    Rotation right right_top right_bot  left left_bot left_top
33       4846.018 0.007005518  TRUE      TRUE     FALSE FALSE    FALSE    FALSE
34       4826.314 0.006993377  TRUE     FALSE      TRUE FALSE    FALSE    FALSE

最小点是指最后一个有 left_top = FALSE 和 left_bot = TRUE 的点，这意味着第 93 行在第一个循环中。

A.loops[93:94,]
   Actuator.Force    Rotation right right_top right_bot left left_bot left_top
93      -14836.62 -0.01900110 FALSE     FALSE     FALSE TRUE     TRUE    FALSE
94      -14822.20 -0.01898896 FALSE     FALSE     FALSE TRUE    FALSE     TRUE

第一个循环在再次right = TRUE和left = FALSE时结束，所以第一张图所示的循环2和3的开始是第123和244行

A.loops[c(122,123,243,244),]
    Actuator.Force     Rotation right right_top right_bot  left left_bot left_top
122      -5154.999 -0.006544149 FALSE     FALSE     FALSE  TRUE    FALSE     TRUE
123      -4643.441 -0.005912803  TRUE      TRUE     FALSE FALSE    FALSE    FALSE
243      -4908.450 -0.006228476 FALSE     FALSE     FALSE  TRUE    FALSE     TRUE
244      -4398.223 -0.005512141  TRUE      TRUE     FALSE FALSE    FALSE    FALSE

期望的输出

我想在这里实现两个目标：

向 A.loops 添加一列以对循环进行编号，以便第 1 到 122 行是 Loop 1，第 123 到 243 Loop 2 行等等......对于所有数据在 A 是其子集的原始数据框中。
向 A.loops 添加一列以说明该点是每个循环中的 start、max 还是 min。

我的问题

我面临的问题是最大行数不仅仅是具有以下内容的每一行：

right right_top right_bot  left left_bot left_top
 TRUE      TRUE     FALSE FALSE    FALSE    FALSE

但是具有 AND 的行就在切换到的行之前

right right_top right_bot  left left_bot left_top
 TRUE     FALSE      TRUE FALSE    FALSE    FALSE

这对于最小点和下一个循环的开始是相同的。最小值/最大值和循环数的分配取决于相邻行和相邻列。

Answer 1

[your code] %>% 
  mutate(loop_num = cumsum(right_top & lag(left_top, default = FALSE)),
         status = case_when(
           loop_num != lag(loop_num, default = 0) ~ "start",
           right_top & lead(right_bot) ~ "max",
           left_bot & lead(left_top) ~ "min",
           TRUE ~ "")
         )

第一个 mutate 将计算您从 left_top 过渡到 right_top 的累积次数。

另一个应该对每个循环中的过渡点进行类似的测试。

结果摘录：

   Actuator.Force     Rotation right right_top right_bot  left left_bot left_top loop_num status
1       -4853.585 -0.005985651  TRUE      TRUE     FALSE  TRUE    FALSE     TRUE        0       
2       -4566.977 -0.005657836  TRUE      TRUE     FALSE FALSE    FALSE    FALSE        1  start
3       -4198.761 -0.005220750  TRUE      TRUE     FALSE FALSE    FALSE    FALSE        1       
30       4764.080  0.006835541  TRUE      TRUE     FALSE FALSE    FALSE    FALSE        1       
31       4814.617  0.006920529  TRUE      TRUE     FALSE FALSE    FALSE    FALSE        1       
32       4840.313  0.006993377  TRUE      TRUE     FALSE FALSE    FALSE    FALSE        1       
33       4846.018  0.007005519  TRUE      TRUE     FALSE FALSE    FALSE    FALSE        1    max
34       4826.314  0.006993377  TRUE     FALSE      TRUE FALSE    FALSE    FALSE        1       
35       4777.655  0.006969095  TRUE     FALSE      TRUE FALSE    FALSE    FALSE        1       
92     -14830.719 -0.018988962 FALSE     FALSE     FALSE  TRUE     TRUE    FALSE        1       
93     -14836.625 -0.019001103 FALSE     FALSE     FALSE  TRUE     TRUE    FALSE        1    min
94     -14822.204 -0.018988962 FALSE     FALSE     FALSE  TRUE    FALSE     TRUE        1       
95     -14773.916 -0.018976821 FALSE     FALSE     FALSE  TRUE    FALSE     TRUE        1

根据 R 中其他列和相邻行中的值向数据框添加新列

1 个答案: