Funkcje R melt() i cast() – Zmienianie kształtu danych w R

W analizie danych często spotykamy się z koniecznością przekształcania danych w celu uzyskania bardziej użytecznego formatu. R oferuje wiele funkcji, które ułatwiają te zadania, a dwie z nich – melt() i cast() – są szczególnie przydatne do zmieniania kształtu danych.

Wprowadzenie

Funkcje melt() i cast() pochodzą z pakietu reshape2, który jest popularnym narzędziem do przekształcania danych w R. Pozwala nam na szybkie i łatwe przekształcanie danych z formatu „szerokiego” na „długi” i odwrotnie.

Format „szeroki” charakteryzuje się tym, że każda kolumna zawiera inną zmienną, a każda wiersz reprezentuje różne obserwacje. Z kolei w formacie „długim” dane są uporządkowane w takiej sposób, że każda kolumna reprezentuje jedną zmienną, a każda wiersz reprezentuje jedną obserwację jednej zmiennej.

Przykład:

* Format szeroki:

| Nazwa | Wiek | Płeć |
|—|—|—|
| Jan Kowalski | 25 | Mężczyzna |
| Anna Nowak | 30 | Kobieta |
| Piotr Wiśniewski | 28 | Mężczyzna |

* Format długi:

| Osoba | Zmienna | Wartość |
|—|—|—|
| Jan Kowalski | Nazwa | Jan Kowalski |
| Jan Kowalski | Wiek | 25 |
| Jan Kowalski | Płeć | Mężczyzna |
| Anna Nowak | Nazwa | Anna Nowak |
| Anna Nowak | Wiek | 30 |
| Anna Nowak | Płeć | Kobieta |
| Piotr Wiśniewski | Nazwa | Piotr Wiśniewski |
| Piotr Wiśniewski | Wiek | 28 |
| Piotr Wiśniewski | Płeć | Mężczyzna |

Funkcja melt() przekształca dane z formatu „szerokiego” na „długi”, natomiast funkcja cast() odwrotnie – z „długiego” na „szeroki”.

Funkcja melt()

Funkcja melt() przyjmuje jako argument tabelę danych i przekształca ją do formatu „długiego”.

Składnia:

r
melt(data, id.vars = NULL, measure.vars = NULL, ...)


Parametry:

* data: Tabela danych, którą chcemy przekształcić.
* id.vars: Nazwy kolumn, które powinny być traktowane jako identyfikatory.
* measure.vars: Nazwy kolumn, które mają być przekształcone do formatu „długiego”.
* …: Dodatkowe argumenty dla funkcji.

Przykład:

r
library(reshape2)

Tworzenie przykładowej ramki danych

df <- data.frame(
nazwa = c("Jan Kowalski", "Anna Nowak", "Piotr Wiśniewski"),
wiek = c(25, 30, 28),
plec = c("Mężczyzna", "Kobieta", "Mężczyzna")
)

Przekształcenie danych do formatu "długiego"

df_melt <- melt(df, id.vars = "nazwa", measure.vars = c("wiek", "plec"))

print(df_melt)


Wynik:

| nazwa | variable | value |
|—|—|—|
| Jan Kowalski | wiek | 25 |
| Anna Nowak | wiek | 30 |
| Piotr Wiśniewski | wiek | 28 |
| Jan Kowalski | plec | Mężczyzna |
| Anna Nowak | plec | Kobieta |
| Piotr Wiśniewski | plec | Mężczyzna |

Funkcja cast()

Funkcja cast() służy do przekształcania danych z formatu „długiego” na „szeroki”.

Składnia:

r
cast(data, formula, fun.aggregate = NULL, ...)


Parametry:

* data: Tabela danych, którą chcemy przekształcić.
* formula: Formuła określająca, które zmienne są używane do tworzenia kolumn w formacie „szerokim”.
* fun.aggregate: Funkcja do agregacji danych. Jeśli nie jest określona, dane są po prostu połączone.
* …: Dodatkowe argumenty dla funkcji.

Przykład:

r

Przekształcenie danych z df_melt do formatu "szerokiego"

df_cast <- cast(df_melt, nazwa ~ variable, value = "value")

print(df_cast)


Wynik:

| nazwa | wiek | plec |
|—|—|—|
| Jan Kowalski | 25 | Mężczyzna |
| Anna Nowak | 30 | Kobieta |
| Piotr Wiśniewski | 28 | Mężczyzna |

Podsumowanie

Funkcje melt() i cast() są skutecznymi narzędziami do szybkiego i łatwego zmieniania kształtu danych w R. Pozwala to na tworzenie tabel danych w formatach, które najlepiej odpowiadają naszym potrzebom.

Wnioski

W analizie danych często musimy przekształcać dane, aby uzyskać pożądany format. Funkcje melt() i cast() z pakietu reshape2 oferują łatwy i elastyczny sposób na zmienianie kształtu danych w R.

Funkcja melt() przekształca dane z formatu „szerokiego” na „długi”, umożliwiając uporządkowanie danych w taki sposób, aby każda obserwacja była reprezentowana w tym samym wierszu. Z kolei funkcja cast() pozwala nam na przekształcenie danych z formatu „długiego” na „szeroki”, co jest przydatne do tworzenia tabel z różnymi zmiennymi w różnych kolumnach.

FAQs

1. Co to jest format „szeroki” i „długi” w kontekście danych?

Format „szeroki” charakteryzuje się tym, że każda kolumna zawiera inną zmienną, a każda wiersz reprezentuje różne obserwacje. W formacie „długim” dane są uporządkowane w taki sposób, że każda kolumna reprezentuje jedną zmienną, a każda wiersz reprezentuje jedną obserwację jednej zmiennej.

2. Jakiego pakietu należy użyć do użycia funkcji melt() i cast()?

Funkcje melt() i cast() pochodzą z pakietu reshape2 w R.

3. Co to jest id.vars i measure.vars w funkcji melt()?

id.vars to nazwy kolumn, które powinny być traktowane jako identyfikatory podczas przekształcania danych do formatu „długiego”. measure.vars to nazwy kolumn, które mają być przekształcone do formatu „długiego”.

4. Co to jest formuła w funkcji cast()?

Formuła w funkcji cast() określa, które zmienne są używane do tworzenia kolumn w formacie „szerokim”.

5. Jak mogę zastosować funkcję agregacji w cast()?

Możesz użyć argumentu fun.aggregate w funkcji cast(), aby zastosować funkcję agregacji do danych. Na przykład, możesz użyć sum() do zsumowanie wartości dla każdej kombinacji zmiennych.

6. Czy mogę użyć melt() i cast() do przekształcania danych w formacie „długim” na „szeroki”, a następnie z powrotem do „długiego”?

Tak, możesz zastosować melt() i cast() wielokrotnie, aby przekształcić dane w różnych formatach.

7. Jakie są inne funkcje R do przekształcania danych?

Oprócz melt() i cast(), istnieją inne funkcje R do przekształcania danych, takie jak gather() i spread() z pakietu tidyr, lub reshape() z pakietu stats.

8. Jakiego rodzaju danych można użyć z funkcjami melt() i cast()?

Funkcje melt() i cast() można zastosować do różnych typów danych, takich jak dane liczbowe, tekstowe, logiczne i daty.

9. Czy funkcje melt() i cast() działają również z danymi z innych bibliotek?

Tak, funkcje melt() i cast() mogą być używane do przekształcania danych z różnych bibliotek, takich jak dplyr, ggplot2 i data.table.

10. Gdzie mogę znaleźć więcej informacji na temat funkcji melt() i cast()?

Więcej informacji na temat funkcji melt() i cast() można znaleźć w dokumentacji pakietu reshape2 (https://cran.r-project.org/web/packages/reshape2/reshape2.pdf), w artykułach na temat pakietu reshape2 lub na stronach internetowych poświęconych programowaniu w R.

Tagi: R, reshape2, melt, cast, przekształcanie danych, format danych, szeroki format, długi format, analiza danych, statystyka, programowanie