วิธีเข้าร่วม (รวม) เฟรมข้อมูล (ภายใน, ภายนอก, ซ้าย, ขวา)


1233

รับกรอบข้อมูลสอง:

df1 = data.frame(CustomerId = c(1:6), Product = c(rep("Toaster", 3), rep("Radio", 3)))
df2 = data.frame(CustomerId = c(2, 4, 6), State = c(rep("Alabama", 2), rep("Ohio", 1)))

df1
#  CustomerId Product
#           1 Toaster
#           2 Toaster
#           3 Toaster
#           4   Radio
#           5   Radio
#           6   Radio

df2
#  CustomerId   State
#           2 Alabama
#           4 Alabama
#           6    Ohio

ฉันจะทำรูปแบบฐานข้อมูลเช่นsql style, joins ได้อย่างไร ฉันจะได้รับ:


สินเชื่อพิเศษ:

ฉันจะทำคำสั่ง select สไตล์ SQL ได้อย่างไร?


4
stat545-ubc.github.io/bit001_dplyr-cheatsheet.html ←คำตอบที่ฉันโปรดปรานสำหรับคำถามนี้
isomorphismes

การแปลงข้อมูลด้วยแผ่นชีท dplyr ที่สร้างและดูแลโดย RStudio ยังมีอินโฟกราฟิกที่ดีว่าการเข้าร่วมทำงานใน dplyr rstudio.com/resources/cheatsheets อย่างไร
Arthur Yip

2
หากคุณมาที่นี่แทนที่ต้องการทราบเกี่ยวกับการควบรวมหมีแพนด้า dataframes ทรัพยากรที่สามารถพบได้ที่นี่
cs95

คำตอบ:


1349

โดยใช้mergeฟังก์ชันและพารามิเตอร์ทางเลือก:

Inner join: merge(df1, df2)จะใช้งานได้สำหรับตัวอย่างเหล่านี้เนื่องจาก R เข้าร่วมเฟรมโดยอัตโนมัติด้วยชื่อตัวแปรทั่วไป แต่คุณน่าจะต้องการระบุmerge(df1, df2, by = "CustomerId")เพื่อให้แน่ใจว่าคุณได้จับคู่เฉพาะในฟิลด์ที่คุณต้องการ คุณยังสามารถใช้by.xและby.yพารามิเตอร์หากตัวแปรที่ตรงกันมีชื่อต่างกันในเฟรมข้อมูลที่แตกต่างกัน

เข้าร่วมด้านนอก: merge(x = df1, y = df2, by = "CustomerId", all = TRUE)

ด้านนอกซ้าย: merge(x = df1, y = df2, by = "CustomerId", all.x = TRUE)

ด้านนอกขวา: merge(x = df1, y = df2, by = "CustomerId", all.y = TRUE)

เข้าร่วมข้าม: merge(x = df1, y = df2, by = NULL)

เช่นเดียวกับการรวมภายในคุณอาจต้องการส่ง "CustomerId" ไปยัง R อย่างชัดเจนเป็นตัวแปรที่ตรงกัน ฉันคิดว่าเป็นการดีที่สุดที่จะระบุตัวระบุที่คุณต้องการผสานอย่างชัดเจน จะปลอดภัยกว่าถ้า data.frames เปลี่ยนโดยไม่คาดคิดและอ่านง่ายขึ้นในภายหลัง

คุณสามารถผสานในหลายคอลัมน์โดยให้เวกเตอร์เช่นbyby = c("CustomerId", "OrderId")

หากชื่อคอลัมน์ที่จะผสานไม่เหมือนกันคุณสามารถระบุเช่นby.x = "CustomerId_in_df1", by.y = "CustomerId_in_df2"ที่ไหนCustomerId_in_df1คือชื่อของคอลัมน์ใน data frame แรกและCustomerId_in_df2เป็นชื่อของคอลัมน์ใน data frame ที่สอง (สิ่งเหล่านี้อาจเป็นเวกเตอร์หากคุณต้องการรวมหลายคอลัมน์เข้าด้วยกัน)


2
@ MattParker ฉันได้ใช้แพ็คเกจ sqldf สำหรับโฮสต์ทั้งหมดของแบบสอบถามที่ซับซ้อนกับ dataframes ต้องการจริงๆที่จะทำการเข้าร่วม self-cross (เช่น data.frame cross-join ตัวเอง) ฉันสงสัยว่ามันเปรียบเทียบจากมุมมองของประสิทธิภาพ ... . ???
นิโคลัสแฮมิลตัน

9
@ADP ฉันไม่เคยใช้ sqldf จริงๆฉันไม่แน่ใจเรื่องความเร็ว หากประสิทธิภาพเป็นประเด็นสำคัญสำหรับคุณคุณควรพิจารณาdata.tableแพ็คเกจ - นั่นคือไวยากรณ์เข้าร่วมชุดใหม่ทั้งหมด แต่มันเร็วกว่าสิ่งที่เรากำลังพูดถึงอย่างสิ้นเชิง
Matt Parker

5
ด้วยความชัดเจนและคำอธิบายมากขึ้น ..... mkmanu.wordpress.com/2016/04/08/…
Manoj Kumar

42
นอกจากนี้เล็กน้อยที่เป็นประโยชน์สำหรับฉัน - เมื่อคุณต้องการรวมโดยใช้มากกว่าหนึ่งคอลัมน์:merge(x=df1,y=df2, by.x=c("x_col1","x_col2"), by.y=c("y_col1","y_col2"))
Dileep Kumar Patchigolla

8
ใช้งานได้ในdata.tableตอนนี้ฟังก์ชั่นเดียวกันเร็วขึ้น
marbel

222

ฉันขอแนะนำให้ตรวจสอบแพ็คเกจ sqldf ของ Gabor Grothendieckซึ่งช่วยให้คุณสามารถแสดงการดำเนินการเหล่านี้ใน SQL

library(sqldf)

## inner join
df3 <- sqldf("SELECT CustomerId, Product, State 
              FROM df1
              JOIN df2 USING(CustomerID)")

## left join (substitute 'right' for right join)
df4 <- sqldf("SELECT CustomerId, Product, State 
              FROM df1
              LEFT JOIN df2 USING(CustomerID)")

ฉันพบว่าไวยากรณ์ SQL นั้นเรียบง่ายและเป็นธรรมชาติมากกว่า R เทียบเท่า (แต่นี่อาจสะท้อนอคติ RDBMS ของฉัน)

ดูตาราง GitHub ของ Gaborสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเข้าร่วม


198

มีวิธีdata.tableสำหรับการเข้าร่วมภายในซึ่งเป็นเวลาและหน่วยความจำที่มีประสิทธิภาพมาก (และจำเป็นสำหรับ data.frames ขนาดใหญ่กว่า):

library(data.table)

dt1 <- data.table(df1, key = "CustomerId") 
dt2 <- data.table(df2, key = "CustomerId")

joined.dt1.dt.2 <- dt1[dt2]

mergeยังใช้งานได้กับ data.tables (เนื่องจากเป็นชื่อสามัญและการโทรmerge.data.table)

merge(dt1, dt2)

data.table บันทึกไว้ใน stackoverflow:
วิธีการดำเนินการผสาน data.table การ
แปล SQL เข้าร่วมกับ foreign key เป็น R data.table ไวยากรณ์
ทางเลือกที่มีประสิทธิภาพในการผสานสำหรับ data.frames ที่มีขนาดใหญ่ R
วิธีการทำพื้นฐานด้านนอกซ้ายเข้าร่วมกับ data.table ใน R

อีกตัวเลือกหนึ่งคือjoinฟังก์ชั่นที่พบในแพ็คเกจplyr

library(plyr)

join(df1, df2,
     type = "inner")

#   CustomerId Product   State
# 1          2 Toaster Alabama
# 2          4   Radio Alabama
# 3          6   Radio    Ohio

ตัวเลือกสำหรับการtype: inner, left, ,rightfull

จาก?join: ไม่เหมือนmerge[ join] รักษาลำดับของ x ไม่ว่าจะใช้ชนิดการรวมแบบใด


8
+1 plyr::joinสำหรับการกล่าวขวัญ Microbenchmarking ระบุว่าจะดำเนินการประมาณ 3 mergeครั้งเร็วกว่า
Beasterfield

20
อย่างไรก็ตามdata.tableเร็วกว่าทั้งสองมาก นอกจากนี้ยังมีการสนับสนุนที่ดีใน SO ฉันไม่เห็นผู้เขียนแพ็คเกจตอบคำถามที่นี่บ่อยเท่าdata.tableนักเขียนหรือผู้มีส่วนร่วม
marbel

1
อะไรคือสิ่งที่data.tableไวยากรณ์สำหรับการรวมรายชื่อของเฟรมข้อมูล ?
Aleksandr Blekh

5
โปรดทราบ: dt1 [dt2] เป็นการรวมภายนอกด้านขวา (ไม่ใช่การรวมภายในแบบ "บริสุทธิ์")ดังนั้นแถวทั้งหมดจาก dt2 จะเป็นส่วนหนึ่งของผลลัพธ์แม้ว่าจะไม่มีแถวที่ตรงกันใน dt1 ผลกระทบ: ผลลัพธ์ของคุณมีแถวที่ไม่ต้องการหากคุณมีค่าคีย์ใน dt2 ที่ไม่ตรงกับค่าคีย์ของ dt1
R Yoda

8
@RYoda คุณสามารถระบุได้nomatch = 0Lในกรณีนี้
David Arenburg

181

คุณสามารถเข้าร่วมได้เช่นกันโดยใช้แพ็คเกจ dplyr ที่ยอดเยี่ยมของ Hadley Wickham

library(dplyr)

#make sure that CustomerId cols are both type numeric
#they ARE not using the provided code in question and dplyr will complain
df1$CustomerId <- as.numeric(df1$CustomerId)
df2$CustomerId <- as.numeric(df2$CustomerId)

การรวมการรวม: เพิ่มคอลัมน์ใน df1 โดยใช้การจับคู่ใน df2

#inner
inner_join(df1, df2)

#left outer
left_join(df1, df2)

#right outer
right_join(df1, df2)

#alternate right outer
left_join(df2, df1)

#full join
full_join(df1, df2)

การกรองการรวม: กรองแถวใน df1 อย่าแก้ไขคอลัมน์

semi_join(df1, df2) #keep only observations in df1 that match in df2.
anti_join(df1, df2) #drops all observations in df1 that match in df2.

16
ทำไมคุณต้องแปลงCustomerIdเป็นตัวเลข ฉันไม่เห็นการกล่าวถึงในเอกสารใด ๆ (สำหรับทั้งสองplyrและdplyr) เกี่ยวกับข้อ จำกัด ประเภทนี้ รหัสของคุณจะทำงานไม่ถูกต้องหรือไม่หากคอลัมน์ผสานจะเป็นcharacterประเภท (สนใจเป็นพิเศษplyr) ฉันพลาดอะไรไปรึเปล่า?
Aleksandr Blekh

หนึ่งสามารถใช้ semi_join (df1, df2, df3, df4) เพื่อให้การสังเกตเท่านั้นใน df1 ที่ตรงกับส่วนที่เหลือของคอลัมน์?
Ghose Bishwajit

@hosebishwajit สมมติว่าคุณหมายถึงส่วนที่เหลือของ dataframes แทนคอลัมน์คุณสามารถใช้ rbind ใน df2, df3 และ df4 หากพวกมันมีโครงสร้างเดียวกันเช่น semi_join (df1, rbind (df2, df3, df4))
abhy3

ใช่ฉันหมายถึง dataframe แต่พวกเขาไม่ได้เป็นโครงสร้างเดียวกันกับที่บางคนหายไปในบางแถว สำหรับ dataframes สี่ตัวฉันมีข้อมูลตัวบ่งชี้ที่แตกต่างกันสี่ตัว (GDP, GNP GINI, MMR) สำหรับประเทศต่าง ๆ ฉันต้องการเข้าร่วม dataframes ในลักษณะที่ทำให้ประเทศเหล่านั้นมีตัวบ่งชี้ทั้งสี่เท่านั้น
Ghose Bishwajit

86

มีบางตัวอย่างที่ดีของการทำเช่นนี้มากกว่าที่เป็นR วิกิพีเดีย ฉันจะขโมยคู่ที่นี่:

วิธีการผสาน

เนื่องจากคีย์ของคุณมีชื่อเหมือนกันวิธีสั้น ๆ ในการเข้าร่วมวงในคือการรวม ():

merge(df1,df2)

การรวมภายในเต็มรูปแบบ (ระเบียนทั้งหมดจากตารางทั้งสอง) สามารถสร้างขึ้นด้วยคำหลัก "ทั้งหมด":

merge(df1,df2, all=TRUE)

การรวมภายนอกด้านซ้ายของ df1 และ df2:

merge(df1,df2, all.x=TRUE)

การรวมภายนอกด้านขวาของ df1 และ df2:

merge(df1,df2, all.y=TRUE)

คุณสามารถพลิก 'em, slap' em และ rub 'em ลงเพื่อรับอีกสองด้านนอกที่คุณถามเกี่ยวกับ :)

วิธีการห้อย

ด้านนอกซ้ายเข้าร่วมกับ df1 ด้านซ้ายโดยใช้วิธีห้อยจะเป็น:

df1[,"State"]<-df2[df1[ ,"Product"], "State"]

ชุดค่าผสมของการรวมภายนอกอื่น ๆ สามารถสร้างขึ้นได้โดยการรวมตัวอย่างการรวมการรวมภายนอกด้านซ้ายเข้าด้วยกัน (ใช่ฉันรู้ว่ามันเทียบเท่ากับการพูดว่า "ฉันจะปล่อยให้มันเป็นแบบฝึกหัดสำหรับผู้อ่าน ... ")


4
ลิงก์ "R Wiki" เสียหาย
zx8754

79

ใหม่ในปี 2014:

โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณสนใจการจัดการข้อมูลโดยทั่วไป (รวมถึงการเรียงลำดับการกรองการย่อยการสรุป ฯลฯ ) คุณควรดูอย่างแน่นอนdplyrซึ่งมาพร้อมกับฟังก์ชั่นที่หลากหลายที่ออกแบบมาเพื่อช่วยงานของคุณโดยเฉพาะกับเฟรมข้อมูล และฐานข้อมูลอื่น ๆ บางประเภท มันยังมีอินเทอร์เฟซ SQL ที่ค่อนข้างซับซ้อนและแม้แต่ฟังก์ชั่นในการแปลงรหัส SQL (ส่วนใหญ่) ลงใน R

ฟังก์ชั่นที่เกี่ยวข้องกับการเข้าร่วมสี่ฟังก์ชันในแพ็คเกจ dplyr คือ (เพื่ออ้างอิง):

  • inner_join(x, y, by = NULL, copy = FALSE, ...): คืนค่าแถวทั้งหมดจาก x โดยที่มีค่าที่ตรงกันใน y และคอลัมน์ทั้งหมดจาก x และ y
  • left_join(x, y, by = NULL, copy = FALSE, ...): ส่งคืนแถวทั้งหมดจาก x และคอลัมน์ทั้งหมดจาก x และ y
  • semi_join(x, y, by = NULL, copy = FALSE, ...): คืนค่าทุกแถวจาก x โดยที่มีค่าที่ตรงกันใน y เก็บคอลัมน์ไว้จาก x
  • anti_join(x, y, by = NULL, copy = FALSE, ...): คืนค่าแถวทั้งหมดจาก x โดยที่ไม่มีค่าที่ตรงกันใน y เก็บเฉพาะคอลัมน์จาก x

มันคือทั้งหมดที่นี่ในรายละเอียดที่ดี

select(df,"column")คอลัมน์การเลือกสามารถทำได้โดย หากนั่นไม่ใช่ SQL-ish เพียงพอสำหรับคุณแล้วก็มีsql()ฟังก์ชั่นที่คุณสามารถป้อนรหัส SQL ตามที่เป็นอยู่และมันจะดำเนินการตามที่คุณระบุเช่นเดียวกับที่คุณเขียนใน R ตลอด (สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมโปรดอ้างอิง ไปยังบทความ dplyr / ฐานข้อมูล ) ตัวอย่างเช่นหากใช้อย่างถูกต้องsql("SELECT * FROM hflights")จะเลือกคอลัมน์ทั้งหมดจากตาราง "hflights" dplyr (a "tbl")


ทางออกที่ดีที่สุดอย่างแน่นอนเนื่องจากความสำคัญที่แพ็กเกจ dplyr ได้รับในช่วงสองปีที่ผ่านมา
Marco Fumagalli

72

อัปเดตเกี่ยวกับวิธี data.table สำหรับการเข้าร่วมชุดข้อมูล ดูตัวอย่างด้านล่างสำหรับการเข้าร่วมแต่ละประเภท มีสองวิธีหนึ่งจาก[.data.tableเมื่อผ่าน data.table ที่สองเป็นอาร์กิวเมนต์แรกเพื่อเซตย่อยอีกวิธีหนึ่งคือการใช้mergeฟังก์ชั่นที่ส่งไปยังวิธีการ data.table อย่างรวดเร็ว

df1 = data.frame(CustomerId = c(1:6), Product = c(rep("Toaster", 3), rep("Radio", 3)))
df2 = data.frame(CustomerId = c(2L, 4L, 7L), State = c(rep("Alabama", 2), rep("Ohio", 1))) # one value changed to show full outer join

library(data.table)

dt1 = as.data.table(df1)
dt2 = as.data.table(df2)
setkey(dt1, CustomerId)
setkey(dt2, CustomerId)
# right outer join keyed data.tables
dt1[dt2]

setkey(dt1, NULL)
setkey(dt2, NULL)
# right outer join unkeyed data.tables - use `on` argument
dt1[dt2, on = "CustomerId"]

# left outer join - swap dt1 with dt2
dt2[dt1, on = "CustomerId"]

# inner join - use `nomatch` argument
dt1[dt2, nomatch=NULL, on = "CustomerId"]

# anti join - use `!` operator
dt1[!dt2, on = "CustomerId"]

# inner join - using merge method
merge(dt1, dt2, by = "CustomerId")

# full outer join
merge(dt1, dt2, by = "CustomerId", all = TRUE)

# see ?merge.data.table arguments for other cases

ด้านล่างทดสอบเกณฑ์มาตรฐาน R, sqldf, dplyr และ data.table
การทดสอบเกณฑ์มาตรฐานทดสอบชุดข้อมูลที่ไม่มีคีย์ / unindexed เกณฑ์มาตรฐานจะดำเนินการในชุดข้อมูลแถว 50M-1 มีค่าทั่วไป 50M-2 ในคอลัมน์การรวมดังนั้นแต่ละสถานการณ์ (ภายใน, ซ้าย, ขวา, เต็ม) สามารถทดสอบได้และการเข้าร่วมยังคงไม่สำคัญ มันเป็นประเภทของการเข้าร่วมที่เน้นการเข้าร่วมอัลกอริทึม การกำหนดเวลาเป็นของsqldf:0.4.11, , dplyr:0.7.8data.table:1.12.0

# inner
Unit: seconds
   expr       min        lq      mean    median        uq       max neval
   base 111.66266 111.66266 111.66266 111.66266 111.66266 111.66266     1
  sqldf 624.88388 624.88388 624.88388 624.88388 624.88388 624.88388     1
  dplyr  51.91233  51.91233  51.91233  51.91233  51.91233  51.91233     1
     DT  10.40552  10.40552  10.40552  10.40552  10.40552  10.40552     1
# left
Unit: seconds
   expr        min         lq       mean     median         uq        max 
   base 142.782030 142.782030 142.782030 142.782030 142.782030 142.782030     
  sqldf 613.917109 613.917109 613.917109 613.917109 613.917109 613.917109     
  dplyr  49.711912  49.711912  49.711912  49.711912  49.711912  49.711912     
     DT   9.674348   9.674348   9.674348   9.674348   9.674348   9.674348       
# right
Unit: seconds
   expr        min         lq       mean     median         uq        max
   base 122.366301 122.366301 122.366301 122.366301 122.366301 122.366301     
  sqldf 611.119157 611.119157 611.119157 611.119157 611.119157 611.119157     
  dplyr  50.384841  50.384841  50.384841  50.384841  50.384841  50.384841     
     DT   9.899145   9.899145   9.899145   9.899145   9.899145   9.899145     
# full
Unit: seconds
  expr       min        lq      mean    median        uq       max neval
  base 141.79464 141.79464 141.79464 141.79464 141.79464 141.79464     1
 dplyr  94.66436  94.66436  94.66436  94.66436  94.66436  94.66436     1
    DT  21.62573  21.62573  21.62573  21.62573  21.62573  21.62573     1

โปรดทราบว่ามีการเข้าร่วมประเภทอื่น ๆ ที่คุณสามารถทำได้โดยใช้data.table:
- อัปเดตเมื่อเข้าร่วม - หากคุณต้องการค้นหาค่าจากตารางอื่นไปยังตารางหลักของคุณ
- รวมในการเข้าร่วม - หากคุณต้องการรวมคีย์ที่คุณเข้าร่วมด้วย ที่จะทำให้ทุกผลการเข้าร่วม
- ทับซ้อนเข้าร่วม - ถ้าคุณต้องการผสานโดยช่วง
- กลิ้งเข้าร่วม - ถ้าคุณต้องการผสานเพื่อให้สามารถตรงกับค่าจาก preceeding / ต่อไปแถวโดยกลิ้งพวกเขาไปข้างหน้าหรือข้างหลัง
- ไม่ใช่ equi เข้าร่วม - ถ้าคุณ เงื่อนไขการเข้าร่วมไม่เท่ากัน

รหัสที่จะทำซ้ำ:

library(microbenchmark)
library(sqldf)
library(dplyr)
library(data.table)
sapply(c("sqldf","dplyr","data.table"), packageVersion, simplify=FALSE)

n = 5e7
set.seed(108)
df1 = data.frame(x=sample(n,n-1L), y1=rnorm(n-1L))
df2 = data.frame(x=sample(n,n-1L), y2=rnorm(n-1L))
dt1 = as.data.table(df1)
dt2 = as.data.table(df2)

mb = list()
# inner join
microbenchmark(times = 1L,
               base = merge(df1, df2, by = "x"),
               sqldf = sqldf("SELECT * FROM df1 INNER JOIN df2 ON df1.x = df2.x"),
               dplyr = inner_join(df1, df2, by = "x"),
               DT = dt1[dt2, nomatch=NULL, on = "x"]) -> mb$inner

# left outer join
microbenchmark(times = 1L,
               base = merge(df1, df2, by = "x", all.x = TRUE),
               sqldf = sqldf("SELECT * FROM df1 LEFT OUTER JOIN df2 ON df1.x = df2.x"),
               dplyr = left_join(df1, df2, by = c("x"="x")),
               DT = dt2[dt1, on = "x"]) -> mb$left

# right outer join
microbenchmark(times = 1L,
               base = merge(df1, df2, by = "x", all.y = TRUE),
               sqldf = sqldf("SELECT * FROM df2 LEFT OUTER JOIN df1 ON df2.x = df1.x"),
               dplyr = right_join(df1, df2, by = "x"),
               DT = dt1[dt2, on = "x"]) -> mb$right

# full outer join
microbenchmark(times = 1L,
               base = merge(df1, df2, by = "x", all = TRUE),
               dplyr = full_join(df1, df2, by = "x"),
               DT = merge(dt1, dt2, by = "x", all = TRUE)) -> mb$full

lapply(mb, print) -> nul

มันมีมูลค่าเพิ่มตัวอย่างแสดงวิธีการใช้ชื่อคอลัมน์ที่แตกต่างกันon = ด้วยหรือไม่
SymbolixAU

1
@Symbolix เราอาจรอการปล่อย 1.9.8 เนื่องจากมันจะเพิ่มตัวดำเนินการที่ไม่ใช่ equi เข้าร่วมonARG
jangorecki

ความคิดอื่น; มันมีค่าเพิ่มการบันทึกว่าmerge.data.tableมีsort = TRUEอาร์กิวเมนต์เริ่มต้นซึ่งจะเพิ่มคีย์ในระหว่างการผสานและทิ้งไว้ในผล นี่คือสิ่งที่ต้องระวังโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณพยายามหลีกเลี่ยงการตั้งค่าคีย์
SymbolixAU

1
ผมแปลกใจไม่มีใครกล่าวถึงว่าส่วนใหญ่ของผู้ที่จะไม่ทำงานถ้ามี dups ...
statquant

@statant คุณสามารถเข้าร่วมกับ Cartesian ได้data.tableคุณหมายถึงอะไร? โปรดระบุให้มากกว่านี้หน่อยได้ไหม
David Arenburg

32

dplyr ตั้งแต่ 0.4 ใช้การรวมเหล่านั้นทั้งหมดouter_joinแต่มันก็คุ้มค่าที่จะสังเกตว่าสำหรับสองสามตัวแรกก่อนหน้านี้ที่ 0.4 มันไม่ได้นำเสนอouter_joinและเป็นผลให้มีรหัสผู้ใช้แฮ็คที่ไม่ดีอยู่รอบ ๆ หลังจากนั้น (คุณยังสามารถค้นหารหัสดังกล่าวใน SO, Kaggle คำตอบ, github จากช่วงเวลานั้นดังนั้นคำตอบนี้ยังคงมีวัตถุประสงค์ที่เป็นประโยชน์)

ไฮไลท์การเปิดตัวที่เกี่ยวข้องกับการเข้าร่วม:

v0.5 (6/2559)

  • การจัดการประเภท POSIXct เขตเวลาซ้ำซ้อนระดับปัจจัยที่แตกต่างกัน ข้อผิดพลาดและคำเตือนที่ดีขึ้น
  • อาร์กิวเมนต์ส่วนต่อท้ายใหม่เพื่อควบคุมชื่อตัวแปรที่ซ้ำกันของคำต่อท้ายที่ได้รับ (# 1296)

v0.4.0 (1/2015)

  • ใช้การรวมที่เหมาะสมและการรวมภายนอก (# 96)
  • การรวมการรวมซึ่งเพิ่มตัวแปรใหม่ให้กับตารางหนึ่งจากการจับคู่แถวในอีกอัน การกรองรวมซึ่งกรองการสังเกตจากตารางหนึ่งโดยพิจารณาว่าตรงกับการสังเกตในตารางอื่น

v0.3 (10/2014)

  • สามารถ left_join ด้วยตัวแปรต่าง ๆ ในแต่ละตาราง: df1%>% left_join (df2, c ("var1" = "var2"))

v0.2 (5/2014)

  • * _join () ไม่ได้เรียงชื่อคอลัมน์อีกต่อไป (# 324)

v0.1.3 (4/2014)

วิธีแก้ปัญหาตามความคิดเห็นของ hadley ในปัญหานั้น:

  • right_join (x, y) เหมือนกับ left_join (y, x) ในแง่ของแถวเพียงคอลัมน์จะเป็นคำสั่งที่แตกต่างกัน ทำงานได้อย่างง่ายดายด้วยการเลือก (new_column_order)
  • outer_joinเป็นพื้นสหภาพ (left_join (x, y), right_join (x, y)) - คือรักษาแถวทั้งหมดในกรอบข้อมูลทั้งสอง

1
@ เกรเกอร์: ไม่ควรลบ เป็นสิ่งสำคัญที่ผู้ใช้ R ต้องรู้ว่าความสามารถในการเข้าร่วมนั้นขาดหายไปเป็นเวลาหลายปีเนื่องจากรหัสส่วนใหญ่มีการแก้ไขปัญหาหรือการปรับใช้แบบ ad-hoc ด้วยตนเองหรือ ad-hocery ที่มีเวกเตอร์ดัชนีหรือแย่กว่านั้น การดำเนินงานทั้งหมด ทุกสัปดาห์ฉันเห็นคำถามดังกล่าวใน SO เราจะคลายความสับสนเป็นเวลาหลายปี
smci

@ Gregor และคนอื่น ๆ ที่ถาม: อัปเดตสรุปการเปลี่ยนแปลงทางประวัติศาสตร์และสิ่งที่ขาดหายไปเป็นเวลาหลายปีเมื่อมีการถามคำถามนี้ นี่แสดงให้เห็นว่าเหตุใดรหัสในช่วงเวลานั้นจึงถูกแฮ็กอย่างมากหรือหลีกเลี่ยงการใช้การรวม dplyr และลดการผสานกลับคืน หากคุณตรวจสอบฐานข้อมูลประวัติใน SO และ Kaggle คุณยังคงเห็นความล่าช้าในการนำไปใช้และรหัสผู้ใช้ที่สับสนอย่างนี้ส่งผลให้ฉันรู้ว่าคุณยังพบคำตอบนี้ขาด
smci

@ Gregor: พวกเราที่รับช่วงกลางปี ​​2014 ไม่ได้เลือกช่วงเวลาที่ดีที่สุด (ฉันคิดว่าจะมีรุ่นก่อนหน้านี้ (0.0.x) วางตลาดในปี 2013 แต่ไม่ผิดพลาด) ไม่ว่าจะมีรหัสอึจำนวนมากในปี 2558 นั่นคือสิ่งที่กระตุ้นให้ฉันโพสต์สิ่งนี้ ความโหดร้ายที่ฉันพบใน Kaggle, gitub, SO
smci

2
ใช่ฉันเข้าใจและฉันคิดว่าคุณทำได้ดี (ฉันเป็นคนแรก ๆ ที่รับรู้ตัวเช่นกันและในขณะที่ฉันยังชอบdplyrไวยากรณ์การเปลี่ยนจากlazyevalเป็นrlangแบ็กเอนด์ทำให้รหัสของฉันแย่ลงซึ่งทำให้ฉันต้องเรียนรู้มากขึ้นdata.tableและตอนนี้ฉันก็ใช้เป็นส่วนใหญ่data.table)
Gregor Thomas

@ เกรเกอร์: น่าสนใจคุณช่วยชี้ให้ฉันดู Q&A (ของคุณหรือของคนอื่น) ที่ครอบคลุมเรื่องนั้นได้หรือไม่? ดูเหมือนว่าการยอมรับplyr/ dplyr/ data.table/ tidyverse แต่ละครั้งของเราขึ้นอยู่กับปีที่เราเริ่มต้นและสิ่งที่ (ตัวอ่อน) ระบุแพคเกจอยู่ในนั้นเมื่อเทียบกับตอนนี้เมื่อเทียบกับตอนนี้ ...
35711

25

ในการรวมเฟรมข้อมูลสองเฟรมที่มีแถวละ ~ 1 ล้านแถวแถวหนึ่งมี 2 คอลัมน์และอีกแถวมีแถว ~ 20 ผมพบว่าmerge(..., all.x = TRUE, all.y = TRUE)เร็วขึ้นdplyr::full_join()อย่างมาก นี่คือกับ dplyr v0.4

ผสานใช้เวลา ~ 17 วินาที full_join ใช้เวลา ~ 65 วินาที

อาหารบางอย่างสำหรับเนื่องจากโดยทั่วไปฉันเริ่มต้นเพื่อ dplyr สำหรับการจัดการงาน


24

สำหรับกรณีของซ้ายเข้าร่วมกับ0..*:0..1cardinality หรือขวาเข้าร่วมกับ0..1:0..*cardinality เป็นไปได้ที่จะกำหนดคอลัมน์ข้างเดียวจากผู้เข้าร่วม ( 0..1ตาราง) โดยตรงไปยัง joinee ( 0..*ตาราง) และหลีกเลี่ยงการสร้าง ตารางข้อมูลใหม่ทั้งหมด สิ่งนี้ต้องการการจับคู่คอลัมน์สำคัญจากผู้เข้าร่วมในการเข้าร่วมและการจัดทำดัชนี + การสั่งซื้อแถวของผู้เข้าร่วมตามการกำหนด

หากปุ่มเป็นคอลัมน์เดียวเราสามารถใช้การเรียกครั้งเดียวmatch()เพื่อทำการจับคู่ นี่เป็นกรณีที่ฉันจะกล่าวถึงในคำตอบนี้

นี่คือตัวอย่างจาก OP ยกเว้นว่าฉันได้เพิ่มแถวพิเศษที่df2มี id 7 เพื่อทดสอบกรณีของคีย์ที่ไม่ตรงกันในตัวเชื่อม นี่คือการdf1เข้าร่วมที่เหลืออยู่อย่างมีประสิทธิภาพdf2:

df1 <- data.frame(CustomerId=1:6,Product=c(rep('Toaster',3L),rep('Radio',3L)));
df2 <- data.frame(CustomerId=c(2L,4L,6L,7L),State=c(rep('Alabama',2L),'Ohio','Texas'));
df1[names(df2)[-1L]] <- df2[match(df1[,1L],df2[,1L]),-1L];
df1;
##   CustomerId Product   State
## 1          1 Toaster    <NA>
## 2          2 Toaster Alabama
## 3          3 Toaster    <NA>
## 4          4   Radio Alabama
## 5          5   Radio    <NA>
## 6          6   Radio    Ohio

ในข้างต้นฉันเขียนรหัสข้อสันนิษฐานว่าคอลัมน์สำคัญคือคอลัมน์แรกของตารางป้อนข้อมูลทั้งสอง ฉันจะยืนยันว่าโดยทั่วไปนี่ไม่ใช่ข้อสันนิษฐานที่ไม่สมเหตุสมผลเนื่องจากถ้าคุณมี data.frame พร้อมคอลัมน์สำคัญมันจะแปลกถ้ามันไม่ได้ถูกตั้งเป็นคอลัมน์แรกของ data.frame จาก เริ่มแรก และคุณสามารถเรียงลำดับคอลัมน์ใหม่ได้เสมอ ผลที่ตามมาที่ได้เปรียบของข้อสันนิษฐานนี้คือชื่อของคอลัมน์คีย์ไม่จำเป็นต้องเขียนโค้ดแบบยากแม้ว่าฉันคิดว่ามันเป็นเพียงการแทนที่ข้อสันนิษฐานหนึ่งด้วยอีกข้อหนึ่ง Concision เป็นข้อได้เปรียบอีกประการหนึ่งของการจัดทำดัชนีจำนวนเต็มเช่นเดียวกับความเร็ว ในมาตรฐานด้านล่างฉันจะเปลี่ยนการใช้งานเพื่อใช้การจัดทำดัชนีชื่อสตริงเพื่อให้ตรงกับการใช้งานการแข่งขัน

ฉันคิดว่านี่เป็นวิธีการแก้ปัญหาที่เหมาะสมโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคุณมีหลายตารางที่คุณต้องการออกจากการเข้าร่วมกับตารางขนาดใหญ่เดียว การสร้างตารางขึ้นใหม่ทั้งหมดซ้ำ ๆ สำหรับการผสานแต่ละครั้งจะไม่จำเป็นและไม่มีประสิทธิภาพ

ในทางกลับกันหากคุณต้องการให้ joinee ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงผ่านการดำเนินการนี้ไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตามจะไม่สามารถใช้วิธีแก้ปัญหานี้ได้เนื่องจากมันจะปรับเปลี่ยน Joinee โดยตรง แม้ว่าในกรณีนั้นคุณสามารถทำสำเนาและดำเนินการมอบหมายให้กับสำเนาได้


ในฐานะที่เป็นบันทึกย่อด้านฉันสั้น ๆ มองหาวิธีการแก้ปัญหาการจับคู่ที่เป็นไปได้สำหรับคีย์หลายคอลัมน์ น่าเสียดายที่โซลูชันการจับคู่เดียวที่ฉันพบคือ:

  • การต่อข้อมูลที่ไม่มีประสิทธิภาพ เช่นหรือความคิดเดียวกันกับmatch(interaction(df1$a,df1$b),interaction(df2$a,df2$b))paste()
  • outer(df1$a,df2$a,`==`) & outer(df1$b,df2$b,`==`)สันธานคาร์ทีเซียนไม่มีประสิทธิภาพเช่น
  • base R merge()และฟังก์ชันการผสานตามแพ็กเกจที่เทียบเท่าซึ่งมักจะจัดสรรตารางใหม่เพื่อส่งคืนผลลัพธ์ที่ถูกผสานดังนั้นจึงไม่เหมาะสำหรับโซลูชันที่ได้รับมอบหมายในสถานที่

ตัวอย่างเช่นดูการจับคู่หลายคอลัมน์ในเฟรมข้อมูลที่แตกต่างกันและได้รับคอลัมน์อื่น ๆ เป็นผล , ตรงกับสองคอลัมน์สองคอลัมน์อื่น ๆ , การจับคู่ในหลายคอลัมน์และตกเป็นเหยื่อของคำถามนี้ที่ฉันเดิมขึ้นมาด้วยวิธีการแก้ปัญหาในสถานที่นวด สองเฟรมข้อมูลที่มีจำนวนที่แตกต่างกันของแถวใน R


การเปรียบเทียบ

ฉันตัดสินใจทำการเปรียบเทียบของฉันเองเพื่อดูว่าวิธีการมอบหมายในสถานที่เปรียบเทียบกับโซลูชันอื่น ๆ ที่มีให้ในคำถามนี้

รหัสการทดสอบ:

library(microbenchmark);
library(data.table);
library(sqldf);
library(plyr);
library(dplyr);

solSpecs <- list(
    merge=list(testFuncs=list(
        inner=function(df1,df2,key) merge(df1,df2,key),
        left =function(df1,df2,key) merge(df1,df2,key,all.x=T),
        right=function(df1,df2,key) merge(df1,df2,key,all.y=T),
        full =function(df1,df2,key) merge(df1,df2,key,all=T)
    )),
    data.table.unkeyed=list(argSpec='data.table.unkeyed',testFuncs=list(
        inner=function(dt1,dt2,key) dt1[dt2,on=key,nomatch=0L,allow.cartesian=T],
        left =function(dt1,dt2,key) dt2[dt1,on=key,allow.cartesian=T],
        right=function(dt1,dt2,key) dt1[dt2,on=key,allow.cartesian=T],
        full =function(dt1,dt2,key) merge(dt1,dt2,key,all=T,allow.cartesian=T) ## calls merge.data.table()
    )),
    data.table.keyed=list(argSpec='data.table.keyed',testFuncs=list(
        inner=function(dt1,dt2) dt1[dt2,nomatch=0L,allow.cartesian=T],
        left =function(dt1,dt2) dt2[dt1,allow.cartesian=T],
        right=function(dt1,dt2) dt1[dt2,allow.cartesian=T],
        full =function(dt1,dt2) merge(dt1,dt2,all=T,allow.cartesian=T) ## calls merge.data.table()
    )),
    sqldf.unindexed=list(testFuncs=list( ## note: must pass connection=NULL to avoid running against the live DB connection, which would result in collisions with the residual tables from the last query upload
        inner=function(df1,df2,key) sqldf(paste0('select * from df1 inner join df2 using(',paste(collapse=',',key),')'),connection=NULL),
        left =function(df1,df2,key) sqldf(paste0('select * from df1 left join df2 using(',paste(collapse=',',key),')'),connection=NULL),
        right=function(df1,df2,key) sqldf(paste0('select * from df2 left join df1 using(',paste(collapse=',',key),')'),connection=NULL) ## can't do right join proper, not yet supported; inverted left join is equivalent
        ##full =function(df1,df2,key) sqldf(paste0('select * from df1 full join df2 using(',paste(collapse=',',key),')'),connection=NULL) ## can't do full join proper, not yet supported; possible to hack it with a union of left joins, but too unreasonable to include in testing
    )),
    sqldf.indexed=list(testFuncs=list( ## important: requires an active DB connection with preindexed main.df1 and main.df2 ready to go; arguments are actually ignored
        inner=function(df1,df2,key) sqldf(paste0('select * from main.df1 inner join main.df2 using(',paste(collapse=',',key),')')),
        left =function(df1,df2,key) sqldf(paste0('select * from main.df1 left join main.df2 using(',paste(collapse=',',key),')')),
        right=function(df1,df2,key) sqldf(paste0('select * from main.df2 left join main.df1 using(',paste(collapse=',',key),')')) ## can't do right join proper, not yet supported; inverted left join is equivalent
        ##full =function(df1,df2,key) sqldf(paste0('select * from main.df1 full join main.df2 using(',paste(collapse=',',key),')')) ## can't do full join proper, not yet supported; possible to hack it with a union of left joins, but too unreasonable to include in testing
    )),
    plyr=list(testFuncs=list(
        inner=function(df1,df2,key) join(df1,df2,key,'inner'),
        left =function(df1,df2,key) join(df1,df2,key,'left'),
        right=function(df1,df2,key) join(df1,df2,key,'right'),
        full =function(df1,df2,key) join(df1,df2,key,'full')
    )),
    dplyr=list(testFuncs=list(
        inner=function(df1,df2,key) inner_join(df1,df2,key),
        left =function(df1,df2,key) left_join(df1,df2,key),
        right=function(df1,df2,key) right_join(df1,df2,key),
        full =function(df1,df2,key) full_join(df1,df2,key)
    )),
    in.place=list(testFuncs=list(
        left =function(df1,df2,key) { cns <- setdiff(names(df2),key); df1[cns] <- df2[match(df1[,key],df2[,key]),cns]; df1; },
        right=function(df1,df2,key) { cns <- setdiff(names(df1),key); df2[cns] <- df1[match(df2[,key],df1[,key]),cns]; df2; }
    ))
);

getSolTypes <- function() names(solSpecs);
getJoinTypes <- function() unique(unlist(lapply(solSpecs,function(x) names(x$testFuncs))));
getArgSpec <- function(argSpecs,key=NULL) if (is.null(key)) argSpecs$default else argSpecs[[key]];

initSqldf <- function() {
    sqldf(); ## creates sqlite connection on first run, cleans up and closes existing connection otherwise
    if (exists('sqldfInitFlag',envir=globalenv(),inherits=F) && sqldfInitFlag) { ## false only on first run
        sqldf(); ## creates a new connection
    } else {
        assign('sqldfInitFlag',T,envir=globalenv()); ## set to true for the one and only time
    }; ## end if
    invisible();
}; ## end initSqldf()

setUpBenchmarkCall <- function(argSpecs,joinType,solTypes=getSolTypes(),env=parent.frame()) {
    ## builds and returns a list of expressions suitable for passing to the list argument of microbenchmark(), and assigns variables to resolve symbol references in those expressions
    callExpressions <- list();
    nms <- character();
    for (solType in solTypes) {
        testFunc <- solSpecs[[solType]]$testFuncs[[joinType]];
        if (is.null(testFunc)) next; ## this join type is not defined for this solution type
        testFuncName <- paste0('tf.',solType);
        assign(testFuncName,testFunc,envir=env);
        argSpecKey <- solSpecs[[solType]]$argSpec;
        argSpec <- getArgSpec(argSpecs,argSpecKey);
        argList <- setNames(nm=names(argSpec$args),vector('list',length(argSpec$args)));
        for (i in seq_along(argSpec$args)) {
            argName <- paste0('tfa.',argSpecKey,i);
            assign(argName,argSpec$args[[i]],envir=env);
            argList[[i]] <- if (i%in%argSpec$copySpec) call('copy',as.symbol(argName)) else as.symbol(argName);
        }; ## end for
        callExpressions[[length(callExpressions)+1L]] <- do.call(call,c(list(testFuncName),argList),quote=T);
        nms[length(nms)+1L] <- solType;
    }; ## end for
    names(callExpressions) <- nms;
    callExpressions;
}; ## end setUpBenchmarkCall()

harmonize <- function(res) {
    res <- as.data.frame(res); ## coerce to data.frame
    for (ci in which(sapply(res,is.factor))) res[[ci]] <- as.character(res[[ci]]); ## coerce factor columns to character
    for (ci in which(sapply(res,is.logical))) res[[ci]] <- as.integer(res[[ci]]); ## coerce logical columns to integer (works around sqldf quirk of munging logicals to integers)
    ##for (ci in which(sapply(res,inherits,'POSIXct'))) res[[ci]] <- as.double(res[[ci]]); ## coerce POSIXct columns to double (works around sqldf quirk of losing POSIXct class) ----- POSIXct doesn't work at all in sqldf.indexed
    res <- res[order(names(res))]; ## order columns
    res <- res[do.call(order,res),]; ## order rows
    res;
}; ## end harmonize()

checkIdentical <- function(argSpecs,solTypes=getSolTypes()) {
    for (joinType in getJoinTypes()) {
        callExpressions <- setUpBenchmarkCall(argSpecs,joinType,solTypes);
        if (length(callExpressions)<2L) next;
        ex <- harmonize(eval(callExpressions[[1L]]));
        for (i in seq(2L,len=length(callExpressions)-1L)) {
            y <- harmonize(eval(callExpressions[[i]]));
            if (!isTRUE(all.equal(ex,y,check.attributes=F))) {
                ex <<- ex;
                y <<- y;
                solType <- names(callExpressions)[i];
                stop(paste0('non-identical: ',solType,' ',joinType,'.'));
            }; ## end if
        }; ## end for
    }; ## end for
    invisible();
}; ## end checkIdentical()

testJoinType <- function(argSpecs,joinType,solTypes=getSolTypes(),metric=NULL,times=100L) {
    callExpressions <- setUpBenchmarkCall(argSpecs,joinType,solTypes);
    bm <- microbenchmark(list=callExpressions,times=times);
    if (is.null(metric)) return(bm);
    bm <- summary(bm);
    res <- setNames(nm=names(callExpressions),bm[[metric]]);
    attr(res,'unit') <- attr(bm,'unit');
    res;
}; ## end testJoinType()

testAllJoinTypes <- function(argSpecs,solTypes=getSolTypes(),metric=NULL,times=100L) {
    joinTypes <- getJoinTypes();
    resList <- setNames(nm=joinTypes,lapply(joinTypes,function(joinType) testJoinType(argSpecs,joinType,solTypes,metric,times)));
    if (is.null(metric)) return(resList);
    units <- unname(unlist(lapply(resList,attr,'unit')));
    res <- do.call(data.frame,c(list(join=joinTypes),setNames(nm=solTypes,rep(list(rep(NA_real_,length(joinTypes))),length(solTypes))),list(unit=units,stringsAsFactors=F)));
    for (i in seq_along(resList)) res[i,match(names(resList[[i]]),names(res))] <- resList[[i]];
    res;
}; ## end testAllJoinTypes()

testGrid <- function(makeArgSpecsFunc,sizes,overlaps,solTypes=getSolTypes(),joinTypes=getJoinTypes(),metric='median',times=100L) {

    res <- expand.grid(size=sizes,overlap=overlaps,joinType=joinTypes,stringsAsFactors=F);
    res[solTypes] <- NA_real_;
    res$unit <- NA_character_;
    for (ri in seq_len(nrow(res))) {

        size <- res$size[ri];
        overlap <- res$overlap[ri];
        joinType <- res$joinType[ri];

        argSpecs <- makeArgSpecsFunc(size,overlap);

        checkIdentical(argSpecs,solTypes);

        cur <- testJoinType(argSpecs,joinType,solTypes,metric,times);
        res[ri,match(names(cur),names(res))] <- cur;
        res$unit[ri] <- attr(cur,'unit');

    }; ## end for

    res;

}; ## end testGrid()

นี่คือมาตรฐานของตัวอย่างตาม OP ที่ฉันแสดงก่อนหน้านี้:

## OP's example, supplemented with a non-matching row in df2
argSpecs <- list(
    default=list(copySpec=1:2,args=list(
        df1 <- data.frame(CustomerId=1:6,Product=c(rep('Toaster',3L),rep('Radio',3L))),
        df2 <- data.frame(CustomerId=c(2L,4L,6L,7L),State=c(rep('Alabama',2L),'Ohio','Texas')),
        'CustomerId'
    )),
    data.table.unkeyed=list(copySpec=1:2,args=list(
        as.data.table(df1),
        as.data.table(df2),
        'CustomerId'
    )),
    data.table.keyed=list(copySpec=1:2,args=list(
        setkey(as.data.table(df1),CustomerId),
        setkey(as.data.table(df2),CustomerId)
    ))
);
## prepare sqldf
initSqldf();
sqldf('create index df1_key on df1(CustomerId);'); ## upload and create an sqlite index on df1
sqldf('create index df2_key on df2(CustomerId);'); ## upload and create an sqlite index on df2

checkIdentical(argSpecs);

testAllJoinTypes(argSpecs,metric='median');
##    join    merge data.table.unkeyed data.table.keyed sqldf.unindexed sqldf.indexed      plyr    dplyr in.place         unit
## 1 inner  644.259           861.9345          923.516        9157.752      1580.390  959.2250 270.9190       NA microseconds
## 2  left  713.539           888.0205          910.045        8820.334      1529.714  968.4195 270.9185 224.3045 microseconds
## 3 right 1221.804           909.1900          923.944        8930.668      1533.135 1063.7860 269.8495 218.1035 microseconds
## 4  full 1302.203          3107.5380         3184.729              NA            NA 1593.6475 270.7055       NA microseconds

ที่นี่ฉันเปรียบเทียบกับข้อมูลอินพุตแบบสุ่มลองสเกลที่แตกต่างกันและรูปแบบที่แตกต่างกันของการทับซ้อนคีย์ระหว่างตารางอินพุตทั้งสอง เบนช์มาร์กนี้ยังคงถูก จำกัด ในกรณีของคีย์จำนวนเต็มแบบคอลัมน์เดียว เพื่อให้มั่นใจว่าโซลูชันแบบแทนที่จะทำงานได้ทั้งซ้ายและขวาของตารางเดียวกันข้อมูลการทดสอบแบบสุ่มทั้งหมดใช้0..1:0..1cardinality สิ่งนี้ถูกนำไปใช้โดยการสุ่มตัวอย่างโดยไม่มีการแทนที่คอลัมน์คีย์ของ data.frame แรกเมื่อสร้างคอลัมน์คีย์ของ data.frame ที่สอง

makeArgSpecs.singleIntegerKey.optionalOneToOne <- function(size,overlap) {

    com <- as.integer(size*overlap);

    argSpecs <- list(
        default=list(copySpec=1:2,args=list(
            df1 <- data.frame(id=sample(size),y1=rnorm(size),y2=rnorm(size)),
            df2 <- data.frame(id=sample(c(if (com>0L) sample(df1$id,com) else integer(),seq(size+1L,len=size-com))),y3=rnorm(size),y4=rnorm(size)),
            'id'
        )),
        data.table.unkeyed=list(copySpec=1:2,args=list(
            as.data.table(df1),
            as.data.table(df2),
            'id'
        )),
        data.table.keyed=list(copySpec=1:2,args=list(
            setkey(as.data.table(df1),id),
            setkey(as.data.table(df2),id)
        ))
    );
    ## prepare sqldf
    initSqldf();
    sqldf('create index df1_key on df1(id);'); ## upload and create an sqlite index on df1
    sqldf('create index df2_key on df2(id);'); ## upload and create an sqlite index on df2

    argSpecs;

}; ## end makeArgSpecs.singleIntegerKey.optionalOneToOne()

## cross of various input sizes and key overlaps
sizes <- c(1e1L,1e3L,1e6L);
overlaps <- c(0.99,0.5,0.01);
system.time({ res <- testGrid(makeArgSpecs.singleIntegerKey.optionalOneToOne,sizes,overlaps); });
##     user   system  elapsed
## 22024.65 12308.63 34493.19

ฉันเขียนโค้ดบางส่วนเพื่อสร้างแผนการบันทึกของผลลัพธ์ข้างต้น ฉันสร้างพล็อตแยกต่างหากสำหรับแต่ละเปอร์เซ็นต์ที่ทับซ้อนกัน มันค่อนข้างยุ่งเหยิงนิดหน่อย แต่ฉันชอบที่จะมีวิธีแก้ปัญหาทั้งหมดและประเภทการเข้าร่วมแสดงในพล็อตเดียวกัน

ฉันใช้การแก้ไขแบบอิสระเพื่อแสดงเส้นโค้งที่ราบรื่นสำหรับการรวมกันของการแก้ปัญหา / การรวมประเภทวาดด้วยสัญลักษณ์ pch แต่ละอัน ประเภทการรวมถูกจับด้วยสัญลักษณ์ pch โดยใช้จุดสำหรับวงเล็บมุมด้านซ้ายและขวาสำหรับซ้ายและขวาและเพชรเต็ม ชนิดของโซลูชันถูกจับด้วยสีตามที่แสดงในคำอธิบายแผนภูมิ

plotRes <- function(res,titleFunc,useFloor=F) {
    solTypes <- setdiff(names(res),c('size','overlap','joinType','unit')); ## derive from res
    normMult <- c(microseconds=1e-3,milliseconds=1); ## normalize to milliseconds
    joinTypes <- getJoinTypes();
    cols <- c(merge='purple',data.table.unkeyed='blue',data.table.keyed='#00DDDD',sqldf.unindexed='brown',sqldf.indexed='orange',plyr='red',dplyr='#00BB00',in.place='magenta');
    pchs <- list(inner=20L,left='<',right='>',full=23L);
    cexs <- c(inner=0.7,left=1,right=1,full=0.7);
    NP <- 60L;
    ord <- order(decreasing=T,colMeans(res[res$size==max(res$size),solTypes],na.rm=T));
    ymajors <- data.frame(y=c(1,1e3),label=c('1ms','1s'),stringsAsFactors=F);
    for (overlap in unique(res$overlap)) {
        x1 <- res[res$overlap==overlap,];
        x1[solTypes] <- x1[solTypes]*normMult[x1$unit]; x1$unit <- NULL;
        xlim <- c(1e1,max(x1$size));
        xticks <- 10^seq(log10(xlim[1L]),log10(xlim[2L]));
        ylim <- c(1e-1,10^((if (useFloor) floor else ceiling)(log10(max(x1[solTypes],na.rm=T))))); ## use floor() to zoom in a little more, only sqldf.unindexed will break above, but xpd=NA will keep it visible
        yticks <- 10^seq(log10(ylim[1L]),log10(ylim[2L]));
        yticks.minor <- rep(yticks[-length(yticks)],each=9L)*1:9;
        plot(NA,xlim=xlim,ylim=ylim,xaxs='i',yaxs='i',axes=F,xlab='size (rows)',ylab='time (ms)',log='xy');
        abline(v=xticks,col='lightgrey');
        abline(h=yticks.minor,col='lightgrey',lty=3L);
        abline(h=yticks,col='lightgrey');
        axis(1L,xticks,parse(text=sprintf('10^%d',as.integer(log10(xticks)))));
        axis(2L,yticks,parse(text=sprintf('10^%d',as.integer(log10(yticks)))),las=1L);
        axis(4L,ymajors$y,ymajors$label,las=1L,tick=F,cex.axis=0.7,hadj=0.5);
        for (joinType in rev(joinTypes)) { ## reverse to draw full first, since it's larger and would be more obtrusive if drawn last
            x2 <- x1[x1$joinType==joinType,];
            for (solType in solTypes) {
                if (any(!is.na(x2[[solType]]))) {
                    xy <- spline(x2$size,x2[[solType]],xout=10^(seq(log10(x2$size[1L]),log10(x2$size[nrow(x2)]),len=NP)));
                    points(xy$x,xy$y,pch=pchs[[joinType]],col=cols[solType],cex=cexs[joinType],xpd=NA);
                }; ## end if
            }; ## end for
        }; ## end for
        ## custom legend
        ## due to logarithmic skew, must do all distance calcs in inches, and convert to user coords afterward
        ## the bottom-left corner of the legend will be defined in normalized figure coords, although we can convert to inches immediately
        leg.cex <- 0.7;
        leg.x.in <- grconvertX(0.275,'nfc','in');
        leg.y.in <- grconvertY(0.6,'nfc','in');
        leg.x.user <- grconvertX(leg.x.in,'in');
        leg.y.user <- grconvertY(leg.y.in,'in');
        leg.outpad.w.in <- 0.1;
        leg.outpad.h.in <- 0.1;
        leg.midpad.w.in <- 0.1;
        leg.midpad.h.in <- 0.1;
        leg.sol.w.in <- max(strwidth(solTypes,'in',leg.cex));
        leg.sol.h.in <- max(strheight(solTypes,'in',leg.cex))*1.5; ## multiplication factor for greater line height
        leg.join.w.in <- max(strheight(joinTypes,'in',leg.cex))*1.5; ## ditto
        leg.join.h.in <- max(strwidth(joinTypes,'in',leg.cex));
        leg.main.w.in <- leg.join.w.in*length(joinTypes);
        leg.main.h.in <- leg.sol.h.in*length(solTypes);
        leg.x2.user <- grconvertX(leg.x.in+leg.outpad.w.in*2+leg.main.w.in+leg.midpad.w.in+leg.sol.w.in,'in');
        leg.y2.user <- grconvertY(leg.y.in+leg.outpad.h.in*2+leg.main.h.in+leg.midpad.h.in+leg.join.h.in,'in');
        leg.cols.x.user <- grconvertX(leg.x.in+leg.outpad.w.in+leg.join.w.in*(0.5+seq(0L,length(joinTypes)-1L)),'in');
        leg.lines.y.user <- grconvertY(leg.y.in+leg.outpad.h.in+leg.main.h.in-leg.sol.h.in*(0.5+seq(0L,length(solTypes)-1L)),'in');
        leg.sol.x.user <- grconvertX(leg.x.in+leg.outpad.w.in+leg.main.w.in+leg.midpad.w.in,'in');
        leg.join.y.user <- grconvertY(leg.y.in+leg.outpad.h.in+leg.main.h.in+leg.midpad.h.in,'in');
        rect(leg.x.user,leg.y.user,leg.x2.user,leg.y2.user,col='white');
        text(leg.sol.x.user,leg.lines.y.user,solTypes[ord],cex=leg.cex,pos=4L,offset=0);
        text(leg.cols.x.user,leg.join.y.user,joinTypes,cex=leg.cex,pos=4L,offset=0,srt=90); ## srt rotation applies *after* pos/offset positioning
        for (i in seq_along(joinTypes)) {
            joinType <- joinTypes[i];
            points(rep(leg.cols.x.user[i],length(solTypes)),ifelse(colSums(!is.na(x1[x1$joinType==joinType,solTypes[ord]]))==0L,NA,leg.lines.y.user),pch=pchs[[joinType]],col=cols[solTypes[ord]]);
        }; ## end for
        title(titleFunc(overlap));
        readline(sprintf('overlap %.02f',overlap));
    }; ## end for
}; ## end plotRes()

titleFunc <- function(overlap) sprintf('R merge solutions: single-column integer key, 0..1:0..1 cardinality, %d%% overlap',as.integer(overlap*100));
plotRes(res,titleFunc,T);

R-ผสานมาตรฐานเดียวคอลัมน์จำนวนเต็มคีย์ตัวเลือกหนึ่งต่อหนึ่ง-99

R-ผสานมาตรฐานเดียวคอลัมน์จำนวนเต็มคีย์ตัวเลือกหนึ่งต่อหนึ่ง-50

R-ผสานมาตรฐานเดียวคอลัมน์จำนวนเต็มคีย์ตัวเลือกหนึ่งต่อหนึ่ง-1


ต่อไปนี้เป็นเกณฑ์มาตรฐานขนาดใหญ่ลำดับที่สองที่มีความทนทานมากกว่าสำหรับจำนวนและประเภทของคอลัมน์สำคัญรวมถึงความสำคัญของหัวใจ สำหรับเกณฑ์มาตรฐานนี้ฉันใช้คอลัมน์สำคัญสามคอลัมน์: หนึ่งตัวละคร, หนึ่งจำนวนเต็มและหนึ่งโลจิคัลโดยไม่มีข้อ จำกัด เกี่ยวกับ cardinality (นั่นคือ0..*:0..*) (โดยทั่วไปไม่แนะนำให้กำหนดคอลัมน์คีย์ด้วยค่าสองค่าหรือซับซ้อนเนื่องจากภาวะแทรกซ้อนของการเปรียบเทียบจุดลอยตัวและโดยทั่วไปไม่มีใครใช้ชนิด raw ซึ่งน้อยกว่าสำหรับคอลัมน์หลักดังนั้นฉันจึงไม่ได้รวมประเภทเหล่านั้นไว้ในคีย์ คอลัมน์นอกจากนี้เพื่อประโยชน์ของข้อมูลฉันพยายามใช้คอลัมน์หลักสี่คอลัมน์โดยการรวมคอลัมน์ POSIXct แต่ประเภท POSIXct เล่นได้ไม่ดีกับการsqldf.indexedแก้ปัญหาด้วยเหตุผลบางอย่างอาจเป็นเพราะความผิดปกติในการเปรียบเทียบจุดลอยตัวดังนั้นฉันจึง ลบออก)

makeArgSpecs.assortedKey.optionalManyToMany <- function(size,overlap,uniquePct=75) {

    ## number of unique keys in df1
    u1Size <- as.integer(size*uniquePct/100);

    ## (roughly) divide u1Size into bases, so we can use expand.grid() to produce the required number of unique key values with repetitions within individual key columns
    ## use ceiling() to ensure we cover u1Size; will truncate afterward
    u1SizePerKeyColumn <- as.integer(ceiling(u1Size^(1/3)));

    ## generate the unique key values for df1
    keys1 <- expand.grid(stringsAsFactors=F,
        idCharacter=replicate(u1SizePerKeyColumn,paste(collapse='',sample(letters,sample(4:12,1L),T))),
        idInteger=sample(u1SizePerKeyColumn),
        idLogical=sample(c(F,T),u1SizePerKeyColumn,T)
        ##idPOSIXct=as.POSIXct('2016-01-01 00:00:00','UTC')+sample(u1SizePerKeyColumn)
    )[seq_len(u1Size),];

    ## rbind some repetitions of the unique keys; this will prepare one side of the many-to-many relationship
    ## also scramble the order afterward
    keys1 <- rbind(keys1,keys1[sample(nrow(keys1),size-u1Size,T),])[sample(size),];

    ## common and unilateral key counts
    com <- as.integer(size*overlap);
    uni <- size-com;

    ## generate some unilateral keys for df2 by synthesizing outside of the idInteger range of df1
    keys2 <- data.frame(stringsAsFactors=F,
        idCharacter=replicate(uni,paste(collapse='',sample(letters,sample(4:12,1L),T))),
        idInteger=u1SizePerKeyColumn+sample(uni),
        idLogical=sample(c(F,T),uni,T)
        ##idPOSIXct=as.POSIXct('2016-01-01 00:00:00','UTC')+u1SizePerKeyColumn+sample(uni)
    );

    ## rbind random keys from df1; this will complete the many-to-many relationship
    ## also scramble the order afterward
    keys2 <- rbind(keys2,keys1[sample(nrow(keys1),com,T),])[sample(size),];

    ##keyNames <- c('idCharacter','idInteger','idLogical','idPOSIXct');
    keyNames <- c('idCharacter','idInteger','idLogical');
    ## note: was going to use raw and complex type for two of the non-key columns, but data.table doesn't seem to fully support them
    argSpecs <- list(
        default=list(copySpec=1:2,args=list(
            df1 <- cbind(stringsAsFactors=F,keys1,y1=sample(c(F,T),size,T),y2=sample(size),y3=rnorm(size),y4=replicate(size,paste(collapse='',sample(letters,sample(4:12,1L),T)))),
            df2 <- cbind(stringsAsFactors=F,keys2,y5=sample(c(F,T),size,T),y6=sample(size),y7=rnorm(size),y8=replicate(size,paste(collapse='',sample(letters,sample(4:12,1L),T)))),
            keyNames
        )),
        data.table.unkeyed=list(copySpec=1:2,args=list(
            as.data.table(df1),
            as.data.table(df2),
            keyNames
        )),
        data.table.keyed=list(copySpec=1:2,args=list(
            setkeyv(as.data.table(df1),keyNames),
            setkeyv(as.data.table(df2),keyNames)
        ))
    );
    ## prepare sqldf
    initSqldf();
    sqldf(paste0('create index df1_key on df1(',paste(collapse=',',keyNames),');')); ## upload and create an sqlite index on df1
    sqldf(paste0('create index df2_key on df2(',paste(collapse=',',keyNames),');')); ## upload and create an sqlite index on df2

    argSpecs;

}; ## end makeArgSpecs.assortedKey.optionalManyToMany()

sizes <- c(1e1L,1e3L,1e5L); ## 1e5L instead of 1e6L to respect more heavy-duty inputs
overlaps <- c(0.99,0.5,0.01);
solTypes <- setdiff(getSolTypes(),'in.place');
system.time({ res <- testGrid(makeArgSpecs.assortedKey.optionalManyToMany,sizes,overlaps,solTypes); });
##     user   system  elapsed
## 38895.50   784.19 39745.53

พล็อตที่เป็นผลลัพธ์โดยใช้รหัสการพล็อตเดียวกันที่ระบุด้านบน:

titleFunc <- function(overlap) sprintf('R merge solutions: character/integer/logical key, 0..*:0..* cardinality, %d%% overlap',as.integer(overlap*100));
plotRes(res,titleFunc,F);

R-ผสานมาตรฐานสารพันที่สำคัญไม่จำเป็นหลายต่อหลาย-99

R-ผสานมาตรฐานสารพันที่สำคัญไม่จำเป็นหลายต่อหลาย-50

R-ผสานมาตรฐานสารพันที่สำคัญไม่จำเป็นหลายต่อหลายคนที่ 1


การวิเคราะห์ที่ดีมาก แต่มันน่าเสียดายที่คุณตั้งค่าสเกลจาก 10 ^ 1 ถึง 10 ^ 6 มันเป็นชุดเล็ก ๆ ที่ความเร็วแตกต่างนั้นแทบไม่เกี่ยวข้องเลย 10 ^ 6 ถึง 10 ^ 8 น่าสนใจมาก ๆ !
jangorecki

1
ฉันยังเห็นคุณรวมถึงช่วงเวลาของการข่มขู่ในเกณฑ์มาตรฐานซึ่งทำให้การดำเนินการเข้าร่วมไม่ถูกต้อง
jangorecki

8
  1. การใช้ mergeฟังก์ชั่นเราสามารถเลือกตัวแปรของตารางซ้ายหรือตารางขวาได้เช่นเดียวกับที่เราคุ้นเคยกับคำสั่ง select ใน SQL (EX: เลือก a. * ... หรือ Select b. * จาก ..... )
  2. เราต้องเพิ่มรหัสพิเศษซึ่งจะย่อยจากตารางที่เข้าร่วมใหม่

    • SQL: - select a.* from df1 a inner join df2 b on a.CustomerId=b.CustomerId

    • R: - merge(df1, df2, by.x = "CustomerId", by.y = "CustomerId")[,names(df1)]

วิธีการเดียวกัน

  • SQL: - select b.* from df1 a inner join df2 b on a.CustomerId=b.CustomerId

  • R: - merge(df1, df2, by.x = "CustomerId", by.y = "CustomerId")[,names(df2)]


7

สำหรับการรวมภายในของคอลัมน์ทั้งหมดคุณสามารถใช้fintersectจากdata.table -packageหรือintersectจากdplyr -packageเพื่อเป็นทางเลือกแทนmergeโดยไม่ต้องระบุby-columns สิ่งนี้จะทำให้แถวที่มีค่าเท่ากันระหว่างสอง dataframes:

merge(df1, df2)
#   V1 V2
# 1  B  2
# 2  C  3
dplyr::intersect(df1, df2)
#   V1 V2
# 1  B  2
# 2  C  3
data.table::fintersect(setDT(df1), setDT(df2))
#    V1 V2
# 1:  B  2
# 2:  C  3

ข้อมูลตัวอย่าง:

df1 <- data.frame(V1 = LETTERS[1:4], V2 = 1:4)
df2 <- data.frame(V1 = LETTERS[2:3], V2 = 2:3)

5

อัปเดตเข้าร่วม การเข้าร่วมสไตล์ SQL ที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งคือ "การเข้าร่วมอัปเดต " โดยที่คอลัมน์ในตารางหนึ่งถูกอัปเดต (หรือสร้าง) โดยใช้ตารางอื่น

แก้ไขตารางตัวอย่างของ OP ...

sales = data.frame(
  CustomerId = c(1, 1, 1, 3, 4, 6), 
  Year = 2000:2005,
  Product = c(rep("Toaster", 3), rep("Radio", 3))
)
cust = data.frame(
  CustomerId = c(1, 1, 4, 6), 
  Year = c(2001L, 2002L, 2002L, 2002L),
  State = state.name[1:4]
)

sales
# CustomerId Year Product
#          1 2000 Toaster
#          1 2001 Toaster
#          1 2002 Toaster
#          3 2003   Radio
#          4 2004   Radio
#          6 2005   Radio

cust
# CustomerId Year    State
#          1 2001  Alabama
#          1 2002   Alaska
#          4 2002  Arizona
#          6 2002 Arkansas

สมมติว่าเราต้องการเพิ่มสถานะของลูกค้าจากcustลงในตารางการซื้อsalesโดยไม่สนใจคอลัมน์ปี ด้วย base R เราสามารถระบุแถวที่ตรงกันแล้วคัดลอกค่ามากกว่า:

sales$State <- cust$State[ match(sales$CustomerId, cust$CustomerId) ]

# CustomerId Year Product    State
#          1 2000 Toaster  Alabama
#          1 2001 Toaster  Alabama
#          1 2002 Toaster  Alabama
#          3 2003   Radio     <NA>
#          4 2004   Radio  Arizona
#          6 2005   Radio Arkansas

# cleanup for the next example
sales$State <- NULL

ดังที่เห็นที่นี่matchเลือกแถวแรกที่จับคู่จากตารางลูกค้า


อัปเดตเข้าร่วมด้วยหลายคอลัมน์ วิธีการดังกล่าวใช้งานได้ดีเมื่อเราเข้าร่วมในคอลัมน์เดียวเท่านั้นและพอใจกับการจับคู่ครั้งแรก สมมติว่าเราต้องการปีการวัดในตารางลูกค้าให้ตรงกับปีที่ขาย

ในฐานะที่เป็นคำตอบ @ bgoldst ของกล่าวถึงmatchกับinteractionอาจจะเป็นตัวเลือกสำหรับกรณีนี้ ตรงไปตรงมามากกว่าหนึ่งสามารถใช้ data.table:

library(data.table)
setDT(sales); setDT(cust)

sales[, State := cust[sales, on=.(CustomerId, Year), x.State]]

#    CustomerId Year Product   State
# 1:          1 2000 Toaster    <NA>
# 2:          1 2001 Toaster Alabama
# 3:          1 2002 Toaster  Alaska
# 4:          3 2003   Radio    <NA>
# 5:          4 2004   Radio    <NA>
# 6:          6 2005   Radio    <NA>

# cleanup for next example
sales[, State := NULL]

การอัพเดตกำลังเข้าร่วม อีกวิธีหนึ่งเราอาจต้องการใช้สถานะล่าสุดที่ลูกค้าพบใน:

sales[, State := cust[sales, on=.(CustomerId, Year), roll=TRUE, x.State]]

#    CustomerId Year Product    State
# 1:          1 2000 Toaster     <NA>
# 2:          1 2001 Toaster  Alabama
# 3:          1 2002 Toaster   Alaska
# 4:          3 2003   Radio     <NA>
# 5:          4 2004   Radio  Arizona
# 6:          6 2005   Radio Arkansas

ตัวอย่างทั้งสามด้านบนเน้นการสร้าง / เพิ่มคอลัมน์ใหม่ทั้งหมด ดูคำถามที่พบบ่อย R ที่เกี่ยวข้องสำหรับตัวอย่างของการอัพเดต / แก้ไขคอลัมน์ที่มีอยู่

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.