将向量值与 R 中列表中的元素匹配

Question

我正在尝试将月份向量与 R 中的适当季度相匹配。不幸的是，我继承的代码包含列表中的季度，适当的月份作为每个列表元素的向量（这至少应该适应性强，这样你就可以根据需要进行季度、三个月或学期）。目前，我正在使用 sapply 循环遍历向量并将适当的季度与每个月匹配，如下所示：

month.vec <- sample(1:12, 100, replace=T)
quarters.list <- list(`1` = 1:3, `2` = 4:6, `3` = 7:9, `4` = 10:12)

month.to.quarter <- function(months, quarters) {
    sapply(months, FUN=function(x) {
        as.numeric(substr(names(which(x == unlist(quarters))),0,1))
    })
}
month.to.quarter(month.vec, quarters.list)

这对于大约 length(month.vec) < 1e5 左右的向量非常有效，但之后会有点耗时（请参见下面的代码）。对于这种在比这更长的向量上的匹配，有没有人有一个优雅的解决方案？

显示处理时间如何随着向量长度增加的脚本。注意：这需要几秒钟 (<10)

times <- NULL
for (i in c(10 %o% 10^(2:5))) {
    month.vec <- sample(1:12, i, replace=T)
    quarters.list <- list(`1` = 1:3, `2` = 4:6, `3` = 7:9, `4` = 10:12)
    t <- system.time(a <- month.to.quarter(month.vec, quarters.list))[3]
    time <- data.frame(n = i, time = t)
    times <- rbind(times, time)
}
plot(time ~ n, times)

Answer 1

这是我想到的第一个方法。我想我是在哈德利的书中看到的。它使用矢量元素的名称。

month.vec <- sample(1:12, 10000, replace=T)
quarters.list <- list(`1` = 1:3, `2` = 4:6, `3` = 7:9, `4` = 10:12)
# your method
month.to.quarter <- function(months, quarters) {
  sapply(months, FUN=function(x) {
    as.numeric(substr(names(which(x == unlist(quarters))),0,1))
  })
}
out1 <-month.to.quarter(month.vec, quarters.list)

# my method
vec <- rep(1:4, each = 3)
names(vec) <- 1:12
out2 <- vec[month.vec]
names(out2) <- NULL
all.equal(out1, out2) # this will return TRUE

基准真的不一样。

month.vec <- sample(1:12, 10000, replace=T)
microbenchmark::microbenchmark(vec[month.vec],
month.to.quarter(month.vec, quarters.list))

## Unit: microseconds
##                                       expr       min        lq       mean    median        uq        max neval
##                             vec[month.vec]   108.503   112.433   119.3982   116.916   119.983    183.467   100
## month.to.quarter(month.vec, quarters.list) 78859.160 84036.995 87956.6532 86960.269 89975.668 140797.487   100

新方法大约快 800 倍。

如果你想把它变成一个函数就这样，而且还是相当快的

month.to.quarter2 <- function(months) {
  vec <- rep(1:4, each = 3)
  names(vec) <- 1:12
  out <- vec[months]
  names(out) <- NULL
  return(out)
}

microbenchmark::microbenchmark(vec[month.vec],
                               month.to.quarter(month.vec, quarters.list),
                               month.to.quarter2(month.vec))

## Unit: microseconds
##                                        expr       min         lq       mean    median        uq        max neval
##                              vec[month.vec]   109.222   111.6345   121.3035   115.604   117.916    706.034   100
##  month.to.quarter(month.vec, quarters.list) 77292.742 83032.7425 85770.6963 84690.500 87243.327 138531.309   100
##                month.to.quarter2(month.vec)   117.264   120.3555   127.6535   127.021   133.474    153.556   100

Answer 2

我想知道如果将季度列表倒置会不会更快，这样就可以以月份为索引来查找季度。像下面这样...

quarters <- as.numeric(substr(names(sort(unlist(quarters.list))),1,1))

这个只需要做一次，以后就可以了

quarters.vec <- quarters[month.vec]

大约快了2000倍...

microbenchmark::microbenchmark(quarters[month.vec],month.to.quarter(month.vec, quarters.list))
Unit: microseconds
                                       expr        min         lq        mean     median          uq        max neval
                        quarters[month.vec]    199.836    202.629    235.3968    227.763    233.9695    554.823   100
 month.to.quarter(month.vec, quarters.list) 439466.006 456649.059 495957.5722 469543.098 499346.5020 935046.664   100

Answer 3

试试这个：

(month.vec - 1) %/% 3 + 1

将向量值与 R 中列表中的元素匹配

Match vector values with elements in list in R

r

sapply