R：从滚动窗口中创建一个数据框

Question

假设我有一个具有以下结构的数据框：

DF <- data.frame(x = 0:4, y = 5:9)
> DF
  x y
1 0 5
2 1 6
3 2 7
4 3 8
5 4 9

将“DF”转换为具有以下结构的数据框的最有效方法是什么：

w x y
1 0 5
1 1 6
2 1 6
2 2 7
3 2 7
3 3 8
4 3 8
4 4 9

其中 w 是在数据框“DF”中滚动的长度为 2 的窗口。窗口的长度应该是任意的，即长度为 3 产生

w x y
1 0 5
1 1 6
1 2 7
2 1 6
2 2 7
2 3 8
3 2 7
3 3 8
3 4 9

我有点被这个问题难住了，因为数据框也可以包含任意数量的列，即 w,x,y,z 等。

/edit 2：我意识到编辑 1 有点不合理，因为 xts 似乎无法处理每个数据点的多个观察结果

Answer 1

我的方法是使用embed 函数。首先要做的是创建一个滚动的索引序列到一个向量中。取一个数据框：

df <- data.frame(x = 0:4, y = 5:9)

nr <- nrow(df)
w <- 3            # window size
i <- 1:nr         # indices of the rows
iw <- embed(i,w)[, w:1]   # matrix of rolling-window indices of length w

> iw
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    2    3
[2,]    2    3    4
[3,]    3    4    5

wnum <- rep(1:nrow(iw),each=w)   # window number
inds <- i[c(t(iw))]              # the indices flattened, to use below

dfw <- sapply(df, '[', inds)
dfw <- transform(data.frame(dfw), w = wnum)

> dfw
  x y w
1 0 5 1
2 1 6 1
3 2 7 1
4 1 6 2
5 2 7 2
6 3 8 2
7 2 7 3
8 3 8 3
9 4 9 3