Фрейм данных R: как создать, добавить, выбрать и подмножество
Эвелин Кларк
Что такое фрейм данных?
A фрейм данных представляет собой список векторов одинаковой длины. Матрица содержит только один тип данных, тогда как фрейм данных принимает разные типы данных (числовые, символьные, факторные и т. д.).
Как создать фрейм данных
Мы можем создать фрейм данных в R передав переменные a,b,c,d в функцию data.frame(). Мы можем R создать фрейм данных, назвать столбцы с помощью name() и просто указать имена переменных.
data.frame(df, stringsAsFactors = TRUE)
аргументы:
- df: это может быть матрица для преобразования в фрейм данных или набор переменных для объединения.
- строкиAsFactors: преобразовать строку в фактор по умолчанию
Мы можем создать фрейм данных в R для нашего первого набора данных, объединив четыре переменные одинаковой длины.
# Create a, b, c, d variables
a <- c(10,20,30,40)
b <- c('book', 'pen', 'textbook', 'pencil_case')
c <- c(TRUE,FALSE,TRUE,FALSE)
d <- c(2.5, 8, 10, 7)
# Join the variables to create a data frame
df <- data.frame(a,b,c,d)
df
Вывод:
## a b c d ## 1 10 book TRUE 2.5 ## 2 20 pen FALSE 8.0 ## 3 30 textbook TRUE 10.0 ## 4 40 pencil_case FALSE 7.0
Мы видим, что заголовки столбцов имеют те же имена, что и переменные. Мы можем изменить имя столбца в R с помощью функции name(). Посмотрите пример создания фрейма данных R ниже:
# Name the data frame
names(df) <- c('ID', 'items', 'store', 'price')
df
Вывод:
## ID items store price ## 1 10 book TRUE 2.5 ## 2 20 pen FALSE 8.0 ## 3 30 textbook TRUE 10.0 ## 4 40 pencil_case FALSE 7.0
# Print the structure str(df)
Вывод:
## 'data.frame': 4 obs. of 4 variables: ## $ ID : num 10 20 30 40 ## $ items: Factor w/ 4 levels "book","pen","pencil_case",..: 1 2 4 3 ## $ store: logi TRUE FALSE TRUE FALSE ## $ price: num 2.5 8 10 7
По умолчанию фрейм данных возвращает строковые переменные в качестве фактора.
Срез фрейма данных
Можно разрезать значения кадра данных. Мы выбираем строки и столбцы для возврата в скобки, которым предшествует имя фрейма данных.
Фрейм данных состоит из строк и столбцов df[A, B]. A представляет строки, а B — столбцы. Мы можем разрезать, указав строки и/или столбцы.
На рисунке 1 левая часть представляет собой ряды и правая часть - это столбцы. Обратите внимание, что символ : означает в. Например, 1:3 предполагает выбор значений от 1 в 3.
На диаграмме ниже мы показываем, как получить доступ к другому выбору фрейма данных:
- Желтая стрелка выбирает строка 1 д обзор 2
- Зеленая стрелка выбирает строки 1 - 2
- Красная стрелка выбирает обзор 1
- Синяя стрелка выбирает строки 1 - 3 и столбцы 3 - 4
Обратите внимание: если мы оставим левую часть пустой, R выберет все строки. По аналогии, если мы оставим правую часть пустой, R выберет все столбцы.
Мы можем запустить код в консоли:
## Select row 1 in column 2 df[1,2]
Вывод:
## [1] book ## Levels: book pen pencil_case textbook
## Select Rows 1 to 2 df[1:2,]
Вывод:
## ID items store price ## 1 10 book TRUE 2.5 ## 2 20 pen FALSE 8.0
## Select Columns 1 df[,1]
Вывод:
## [1] 10 20 30 40
## Select Rows 1 to 3 and columns 3 to 4 df[1:3, 3:4]
Вывод:
## store price ## 1 TRUE 2.5 ## 2 FALSE 8.0 ## 3 TRUE 10.0
Также можно выбрать столбцы по их именам. Например, приведенный ниже код извлекает два столбца: идентификатор и хранилище.
# Slice with columns name
df[, c('ID', 'store')]
Вывод:
## ID store ## 1 10 TRUE ## 2 20 FALSE ## 3 30 TRUE ## 4 40 FALSE
Добавить столбец во фрейм данных
Вы также можете добавить столбец во фрейм данных. Вам нужно использовать символ $, чтобы добавить переменную фрейма данных R и добавить столбец в фрейм данных в R.
# Create a new vector quantity <- c(10, 35, 40, 5) # Add `quantity` to the `df` data frame df$quantity <- quantity df
Вывод:
## ID items store price quantity ## 1 10 book TRUE 2.5 10 ## 2 20 pen FALSE 8.0 35 ## 3 30 textbook TRUE 10.0 40 ## 4 40 pencil_case FALSE 7.0 5
Примечание. Количество элементов в векторе должно быть равно количеству элементов в кадре данных. Выполнение следующего оператора для добавления столбца в фрейм данных R
quantity <- c(10, 35, 40) # Add `quantity` to the `df` data frame df$quantity <- quantity
Выдает ошибку:
Error in ` lt;-.data.frame`(`*tmp*`, quantity, value = c(10, 35, 40)) replacement has 3 rows, data has 4
Выберите столбец фрейма данных
Иногда нам нужно сохранить столбец фрейма данных для будущего использования или выполнить операцию над столбцом. Мы можем использовать знак $ для выбора столбца из фрейма данных.
# Select the column ID df$ID
Вывод:
## [1] 1 2 3 4
Подмножество фрейма данных
В предыдущем разделе мы выбрали весь столбец без условия. Это возможно подмножество в зависимости от того, было ли определенное условие истинным.
Мы используем функцию subset().
subset(x, condition) arguments: - x: data frame used to perform the subset - condition: define the conditional statement
Мы хотим вернуть только товары с ценой выше 10, мы можем сделать:
# Select price above 5 subset(df, subset = price > 5)
Вывод:
ID items store price 2 20 pen FALSE 8 3 30 textbook TRUE 10 4 40 pencil_case FALSE 7
