R 中的多维数组是否有 inner_join 等价物？

Question

对于 3d 数组是否有某种 inner_join 等价物，可以将 2d 结构连接到 3d 结构吗？

让我们看看这是否有意义：

我有一个 3d 整数数组（微生物组计数数据）。

维度 1：重复 1:100
维度 2：样本
维度 3：分类群

我有 2d table 元数据。

维度 1：样本
维度 2：元数据类型（稀释、取样日期等）

二维元数据table（样本名称）中有一列与数组中第二维的标签相匹配。

我能否以某种方式加入这两者，以便保留数组结构并为每个样本添加元数据？

我是否必须将数组 melt/stack 变成一个超长的 2d table？

感谢您的帮助！

-编辑

假设我使用以下代码生成数组 a 和 "a" table "b"：

a <- array(1:10,c(2,4,3))
b <- data.frame("thing" = c("stuff", "foo", "dodad"), "data" = c(10,20,30), "match" = c("first","second","third"))
dimnames(a) <- list(c("A", "B"), c("one", "two", "three", "four"), c("first", "second", "third"))

如您所见，我在 table "b" 中有一列 "match"，我想 join/match 将其添加到维度名称 a[[3] ].

所以如果我们查看 "a" 和 "b"

> a
, , first

  one two three four
A   1   3     5    7
B   2   4     6    8

, , second

  one two three four
A   9   1     3    5
B  10   2     4    6

, , third

  one two three four
A   7   9     1    3
B   8  10     2    4

> b
  thing data  match
1 stuff   10  first
2   foo   20 second
3 dodad   30  third

我想要，例如，数组

, , third

      one two three four
    A   7   9     1    3
    B   8  10     2    4

将元素 "dodad" 和“30”与标签 "thing" 和 "data" 相关联。

对于真实的数据集，我想要 "patient name" 而不是 "thing" 和 "dilution" 而不是 "data" 并使用这些元素作为一种手段从数组中提取切片以进行运行统计分析。

Answer 1

你没有显示你想要的输出，所以我猜。

如果您从 a（dims AxBxC）和 b（dims DxE）开始，那么您应该得到一个包含 dims AxBxD 的数组。

a[,,b[,"match"]]
# , , first
#   one two three four
# A   1   3     5    7
# B   2   4     6    8
# , , second
#   one two three four
# A   9   1     3    5
# B  10   2     4    6
# , , third
#   one two three four
# A   7   9     1    3
# B   8  10     2    4

就组合输出而言，使用您提供的数据不可能发生：矩阵 a 具有所有数据必须相同 class 的约束，但您的 b 是具有不同 classes 的框架。因此，如果您需要在 a 中保留数字，在 b 中保留字符串或因子，那么您不能只将一个与另一个合并。

您有一些选择：

如果你的第二帧真的可以是矩阵，那我们就可以这样

### a naive conversion, your case may vary with real data
bnum <- sapply(b, as.integer)
dim(bnum) <- c(dim(bnum), 1)
dimnames(bnum) <- list(rownames(b), colnames(b), NULL)
bnum
# , , 1
#   thing data match
# 1     3   10     1
# 2     2   20     2
# 3     1   30     3

### the solution
abind::abind(
  apply(bnum[,-3,1], 2:1, rep, times = dim(a)[1]),
  a[,,bnum[,"match",1]],
  along = 2
)
# , , first
#   thing data one two three four
# A     3   10   1   3     5    7
# B     3   10   2   4     6    8
# , , second
#   thing data one two three four
# A     2   20   9   1     3    5
# B     2   20  10   2     4    6
# , , third
#   thing data one two three four
# A     1   30   7   9     1    3
# B     1   30   8  10     2    4

如果您需要保持 b 原样，那么您无法制作 3 维数组。一个选项是以列表列的方式嵌套 a 的每一层。

out <- within(b, { mtx = lapply(match, function(m) a[,,m]) })
out
#   thing data  match                     mtx
# 1 stuff   10  first  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
# 2   foo   20 second 9, 10, 1, 2, 3, 4, 5, 6
# 3 dodad   30  third 7, 8, 9, 10, 1, 2, 3, 4

虽然看起来它丢失了 a 的 z 层布局，但这在控制台上的表现很差。还是不错的:

out$mtx[[1]]
#   one two three four
# A   1   3     5    7
# B   2   4     6    8

如果您有兴趣，也可以使用 dplyr 和 data.table 来完成。

library(dplyr)
out <- b %>%
  mutate(mtx = lapply(match, function(m) a[,,m]))
# option to use purrr::map instead of lapply

library(data.table)
out <- as.data.table(b)[, mtx := lapply(match, function(m) a[,,m]) ]

R 中的多维数组是否有 inner_join 等价物？

Is there an inner_join equivalent for multidimensional arrays in R?

arrays

metadata

r

inner-join