dplyr 用小计汇总答案

【问题标题】：dplyr summarize with subtotalsdplyr 用小计汇总
【发布时间】：2015-09-18 18:56:33
【问题描述】：

Excel 中数据透视表的一大优点是它们会自动提供小计。首先，我想知道在 dplyr 中是否已经创建了可以实现此目的的任何东西。如果没有，最简单的方法是什么？

在下面的示例中，我显示了气缸和化油器数量的平均排量。对于每组气缸 (4,6,8)，我想查看该组的平均位移（或总位移，或任何其他汇总统计数据）。

library(dplyr)
mtcars %>% group_by(cyl,carb) %>% summarize(mean(disp))

  cyl carb mean(disp)
1   4    1      91.38
2   4    2     116.60
3   6    1     241.50
4   6    4     163.80
5   6    6     145.00
6   8    2     345.50
7   8    3     275.80
8   8    4     405.50
9   8    8     301.00

【问题讨论】：

该示例有效。你的问题到底是什么？
cummean()?我还是不明白这个问题。哦，好吧。

标签： r dplyr summary subtotal

【解决方案1】：

data.table 非常笨重，但这是一种方式：

library(data.table)
DT <- data.table(mtcars)
rbind(
  DT[,.(mean(disp)),          by=.(cyl,carb)],
  DT[,.(mean(disp), carb=NA), by=.(cyl) ],
  DT[,.(mean(disp), cyl=NA),  by=.(carb)]
)[order(cyl,carb)]

这给了

    cyl carb       V1
 1:   4    1  91.3800
 2:   4    2 116.6000
 3:   4   NA 105.1364
 4:   6    1 241.5000
 5:   6    4 163.8000
 6:   6    6 145.0000
 7:   6   NA 183.3143
 8:   8    2 345.5000
 9:   8    3 275.8000
10:   8    4 405.5000
11:   8    8 301.0000
12:   8   NA 353.1000
13:  NA    1 134.2714
14:  NA    2 208.1600
15:  NA    3 275.8000
16:  NA    4 308.8200
17:  NA    6 145.0000
18:  NA    8 301.0000

我宁愿看到类似 R table 的结果，但不知道有什么功能。

dplyr @akrun 找到了类似的代码

bind_rows(
  mtcars %>% 
    group_by(cyl, carb) %>% 
    summarise(Mean= mean(disp)), 
  mtcars %>% 
    group_by(cyl) %>% 
    summarise(carb=NA, Mean=mean(disp)), 
  mtcars %>% 
    group_by(carb) %>% 
    summarise(cyl=NA, Mean=mean(disp))
) %>% arrange(cyl, carb)

我们可以将重复操作包装在一个函数中

library(lazyeval)
f1 <- function(df, grp, Var, func){
  FUN <- match.fun(func)
   df %>% 
     group_by_(.dots=grp) %>%
     summarise_(interp(~FUN(v), v=as.name(Var)))
  }

 m1 <- f1(mtcars, c('carb', 'cyl'), 'disp', 'mean')
 m2 <- f1(mtcars, 'carb', 'disp', 'mean')
 m3 <- f1(mtcars, 'cyl', 'disp', 'mean')

 bind_rows(list(m1, m2, m3)) %>%
              arrange(cyl, carb) %>%
              rename(Mean=`FUN(disp)`)
   carb cyl     Mean
1     1   4  91.3800
2     2   4 116.6000
3    NA   4 105.1364
4     1   6 241.5000
5     4   6 163.8000
6     6   6 145.0000
7    NA   6 183.3143
8     2   8 345.5000
9     3   8 275.8000
10    4   8 405.5000
11    8   8 301.0000
12   NA   8 353.1000
13    1  NA 134.2714
14    2  NA 208.1600
15    3  NA 275.8000
16    4  NA 308.8200
17    6  NA 145.0000
18    8  NA 301.0000

使用 data.table 的 rbindlist 和 fill 可以使任一选项变得不那么难看：

rbindlist(list(
  mtcars %>% group_by(cyl) %>% summarise(mean(disp)),
  mtcars %>% group_by(carb) %>% summarise(mean(disp)),
  mtcars %>% group_by(cyl,carb) %>% summarise(mean(disp))
),fill=TRUE) %>% arrange(cyl,carb)

rbindlist(list(
  DT[,mean(disp),by=.(cyl,carb)],
  DT[,mean(disp),by=.(cyl)],
  DT[,mean(disp),by=.(carb)]
),fill=TRUE)[order(cyl,carb)]

【讨论】：

我实际上从发布的所有答案中学到了很多东西，但这个答案几乎完全符合我的要求。现在，如果我们可以与 @hadley 交谈，使其成为 summarise() 的简化选项！
@KyleWard 我同意这里急需一个快捷方式。我更想要 LegalizeIt 的答案，因为我喜欢在实际边距上看到边际计算。很惊讶已经没有这个功能了。
@KyleWard 我刚刚在我的nhtsHelper 包中为此创建了一个问题。

【解决方案2】：

类似于table 和addmargins 的东西（虽然实际上是data.frame）

library(dplyr)
library(reshape2)
out <- bind_cols(
    mtcars %>% group_by(cyl, carb) %>%
      summarise(mu = mean(disp)) %>%
      dcast(cyl ~ carb),
    (mtcars %>% group_by(cyl) %>% summarise(Total=mean(disp)))[,2]
)

margin <- t((mtcars %>% group_by(carb) %>% summarise(Total=mean(disp)))[,2])
rbind(out, c(NA, margin, mean(mtcars$disp))) %>%
  `rownames<-`(c(paste("cyl", c(4,6,8)), "Total"))  # add some row names
#      cyl        1      2     3      4   6   8    Total
# cyl 4   4  91.3800 116.60    NA     NA  NA  NA 105.1364
# cyl 6   6 241.5000     NA    NA 163.80 145  NA 183.3143
# cyl 8   8       NA 345.50 275.8 405.50  NA 301 353.1000
# Total  NA 134.2714 208.16 275.8 308.82 145 301 230.7219

底行是列边距，名为 1:8 的列是 carbs，Total 是行边距。

【讨论】：

很好，这是我想看到的格式。你的[,2]s 只是一个捷径，因为你不喜欢列名和select？
是的，有没有一种简单的方法来删除组名？
我认为select 是为此：mtcars %>% group_by(cyl) %>% summarise(Total=mean(disp)) %>% select(-cyl) 我不知道如何说“不是组名”（而不是重新输入名称）。你可以做select(-1)，这对于 dplyr 可能更惯用...不确定。
也许margin <- mtcars %>% group_by(carb) %>% summarise(Total = mean(disp)) %>% .$Total ?
@StevenBeaupré 是的！这是完美的

【解决方案3】：

也可以通过简单地加入两组结果：

cyl_carb <- mtcars %>% group_by(cyl,carb) %>% summarize(mean(disp))
cyl <- mtcars %>% group_by(cyl) %>% summarize(mean(disp))
joined <- full_join(cyl_carb, cyl)
result <- arrange(joined, cyl)
result

给予：

Source: local data frame [12 x 3]
Groups: cyl [3]

     cyl  carb mean(disp)
   (dbl) (dbl)      (dbl)
1      4     1    91.3800
2      4     2   116.6000
3      4    NA   105.1364
4      6     1   241.5000
5      6     4   163.8000
6      6     6   145.0000
7      6    NA   183.3143
8      8     2   345.5000
9      8     3   275.8000
10     8     4   405.5000
11     8     8   301.0000
12     8    NA   353.1000

或附加一列：

cyl_carb <- mtcars %>% group_by(cyl,carb) %>% summarize(mean(disp))
cyl <- mtcars %>% group_by(cyl) %>% summarize(mean.cyl = mean(disp))
joined <- full_join(cyl_carb, cyl)
joined

给予：

Source: local data frame [9 x 4]
Groups: cyl [?]

    cyl  carb mean(disp) mean.cyl
  (dbl) (dbl)      (dbl)    (dbl)
1     4     1      91.38 105.1364
2     4     2     116.60 105.1364
3     6     1     241.50 183.3143
4     6     4     163.80 183.3143
5     6     6     145.00 183.3143
6     8     2     345.50 353.1000
7     8     3     275.80 353.1000
8     8     4     405.50 353.1000
9     8     8     301.00 353.1000

【讨论】：

这是迄今为止最好的！谢谢！

【解决方案4】：

这是在 data_frame 中创建边距的简单单行：

library(plyr)
library(dplyr)

# Margins without labels
mtcars %>% 
  group_by(cyl,carb) %>% 
  summarize(Mean_Disp=mean(disp)) %>% 
  do(plyr::rbind.fill(., data_frame(cyl=first(.$cyl), Mean_Disp=sum(.$Mean_Disp, na.rm=T))))

输出：

Source: local data frame [12 x 3]
Groups: cyl [3]

     cyl  carb Mean_Disp
   <dbl> <dbl>     <dbl>
1      4     1     91.38
2      4     2    116.60
3      4    NA    207.98
4      6     1    241.50
5      6     4    163.80
6      6     6    145.00
7      6    NA    550.30
8      8     2    345.50
9      8     3    275.80
10     8     4    405.50
11     8     8    301.00
12     8    NA   1327.80

您还可以为汇总统计添加标签，例如：

mtcars %>% 
  group_by(cyl,carb) %>% 
  summarize(Mean_Disp=mean(disp)) %>% 
  do(plyr::rbind.fill(., data_frame(cyl=first(.$cyl), carb=c("Total", "Mean"), Mean_Disp=c(sum(.$Mean_Disp, na.rm=T), mean(.$Mean_Disp, na.rm=T)))))

输出：

Source: local data frame [15 x 3]
Groups: cyl [3]

     cyl  carb Mean_Disp
   <dbl> <chr>     <dbl>
1      4     1     91.38
2      4     2    116.60
3      4 Total    207.98
4      4  Mean    103.99
5      6     1    241.50
6      6     4    163.80
7      6     6    145.00
8      6 Total    550.30
9      6  Mean    183.43
10     8     2    345.50
11     8     3    275.80
12     8     4    405.50
13     8     8    301.00
14     8 Total   1327.80
15     8  Mean    331.95

【讨论】：

【解决方案5】：

与data.table以上版本v1.11

library(data.table)

cubed <- cube(
  as.data.table(mtcars),
  .(`mean(disp)` = mean(disp)),
  by = c("cyl", "carb")
)
#>     cyl carb mean(disp)
#>  1:   6    4   163.8000
#>  2:   4    1    91.3800
#>  3:   6    1   241.5000
#>  4:   8    2   345.5000
#>  5:   8    4   405.5000
#>  6:   4    2   116.6000
#>  7:   8    3   275.8000
#>  8:   6    6   145.0000
#>  9:   8    8   301.0000
#> 10:   6   NA   183.3143
#> 11:   4   NA   105.1364
#> 12:   8   NA   353.1000
#> 13:  NA    4   308.8200
#> 14:  NA    1   134.2714
#> 15:  NA    2   208.1600
#> 16:  NA    3   275.8000
#> 17:  NA    6   145.0000
#> 18:  NA    8   301.0000
#> 19:  NA   NA   230.7219

res <- dcast(
  cubed, 
  cyl ~ carb,  
  value.var = "mean(disp)"
)
#>    cyl       NA        1      2     3      4   6   8
#> 1:  NA 230.7219 134.2714 208.16 275.8 308.82 145 301
#> 2:   4 105.1364  91.3800 116.60    NA     NA  NA  NA
#> 3:   6 183.3143 241.5000     NA    NA 163.80 145  NA
#> 4:   8 353.1000       NA 345.50 275.8 405.50  NA 301

^{由reprex package (v0.3.0) 于 2020 年 2 月 20 日创建}

来源：https://jozef.io/r912-datatable-grouping-sets/

library(kableExtra)

options(knitr.kable.NA = "")

res <- as.data.frame(res)
names(res)[2] <- "overall"
res[1, 1] <- "overall"
x <- kable(res, "html") 
x <- kable_styling(x, "striped") 
add_header_above(x, c(" " = 1, "carb" = ncol(res) - 1))

【讨论】：

【解决方案6】：

我知道这可能不是一个非常优雅的解决方案，但我还是希望它有所帮助：

p <-mtcars %>% group_by(cyl,carb) 
p$cyl <- as.factor(p$cyl)
average_disp <- sapply(1:length(levels(p$cyl)), function(x)mean(subset(p,p$cyl==levels(p$cyl)[x])$disp))
df <- data.frame(levels(p$cyl),average_disp)
colnames(df)[1]<-"cyl"

#> df
#  cyl average_disp
#1   4     105.1364
#2   6     183.3143
#3   8     353.1000

（编辑：在对p 的定义进行小幅修改后，现在产生的结果与@Frank 和@akrun 的解决方案相同）

【讨论】：

【解决方案7】：

您可以在ddply 周围使用此包装器，它将ddply 应用于每个可能的边距，并将rbinds 应用于其通常输出的结果。

边缘化所有分组因素：

mtcars %>% ddplym(.variables = .(cyl, carb), .fun = summarise, mean(disp))

仅对carb 进行边缘化：

mtcars %>% ddplym(
  .variables = .(carb),
  .fun = function(data) data %>% group_by(cyl) %>% summarise(mean(disp)))

包装器：

require(plyr)
require(dplyr)

ddplym <- function(.data, .variables, .fun, ..., .margin = TRUE, .margin_name = '(all)') {
  if (.margin) {
    df <- .ddplym(.data, .variables, .fun, ..., .margin_name = .margin_name)
  } else {
    df <- ddply(.data, .variables, .fun, ...)
    if (.variables %>% length == 0) {
      df$.id <- NULL
    }
  }

  return(df)
}

.ddplym <- function(.data,
                    .variables,
                    .fun,
                    ...,
                    .margin_name = '(all)'
) {

  .variables <- as.quoted(.variables)

  n <- length(.variables)

  var_combn_idx <- lapply(0:n, function(x) {
    combn(1:n, n - x) %>% alply(2, c)
  }) %>%
    unlist(recursive = FALSE, use.names = FALSE)

  data_list <- lapply(var_combn_idx, function(x) {
    data <- ddply(.data, .variables[x], .fun, ...)

    # drop '.id' column created when no variables to split by specified
    if (!length(.variables[x]))
      data <- data[, -1, drop = FALSE]

    return(data)
  })

  # workaround for NULL .variables
  if (unlist(.variables) %>% is.null && names(.variables) %>% is.null) {
    data_list <- data_list[1]
  } else if (unlist(.variables) %>% is.null) {
    data_list <- data_list[2]
  }

  if (length(data_list) > 1) {
    data_list <- lapply(data_list, function(data)
      rbind_pre(
        data = data,
        colnames = colnames(data_list[[1]]),
        fill = .margin_name
      )) 
  }

  Reduce(rbind, data_list)
}

rbind_pre <- function(data, colnames, fill = NA) {
  colnames_fill <- setdiff(colnames, colnames(data))
  data_fill <- matrix(fill,
                      nrow = nrow(data),
                      ncol = length(colnames_fill)) %>%
    as.data.frame %>% setNames(colnames_fill)
  cbind(data, data_fill)[, colnames]
}

【讨论】：

这只适用于所有数值变量的数据框

【解决方案8】：

分享我的方法（如果它有帮助的话）。这种方法可以很容易地添加自定义的小计和总计。

data = data.frame( thing1=sprintf("group %i",trunc(runif(200,0,5))),
                   thing2=sprintf("type %i",trunc(runif(200,0,5))),
                   value=rnorm(200,0,1) )
data %>%
  group_by( thing1, thing2 ) %>% 
  summarise( sum=sum(value),
             count=n() ) %>%
  ungroup() %>%
  bind_rows(.,
            identity(.) %>%
              group_by(thing1) %>%
              summarise( aggregation="sub total",
                         sum=sum(sum),
                         count=sum(count) ) %>%
              ungroup(),
            identity(.) %>%
              summarise( aggregation="total",
                         sum=sum(sum),
                         count=sum(count) ) %>%
              ungroup() ) %>%
  arrange( thing1, thing2, aggregation ) %>%
  select( aggregation, everything() )

【讨论】：

【解决方案9】：

在非常相似的问题上尝试了很长时间，我发现data.table 提供了最简单、最快速的解决方案，完全符合这个目的

data.table::cube(
             data.table::as.data.table(mtcars),
             .(mean_disp = mean(disp)),
             by = c("cyl","carb"))

   cyl carb mean_disp
 1:   6    4  163.8000
 2:   4    1   91.3800
 3:   6    1  241.5000
 4:   8    2  345.5000
 5:   8    4  405.5000
 6:   4    2  116.6000
 7:   8    3  275.8000
 8:   6    6  145.0000
 9:   8    8  301.0000
10:   6   NA  183.3143
11:   4   NA  105.1364
12:   8   NA  353.1000
13:  NA    4  308.8200
14:  NA    1  134.2714
15:  NA    2  208.1600
16:  NA    3  275.8000
17:  NA    6  145.0000
18:  NA    8  301.0000
19:  NA   NA  230.7219

NA 条目是您要查找的小计；例如，在第 10 行，183.31 结果是所有 6 个气缸的平均值。带有双 NA 的最后一行是具有整体平均值的那一行。

从那里，您可以轻松地用as_tibble() 包装结果，以跳回dplyr 语义世界。

【讨论】：

刚刚注意到 Aurele 的 cmets 和我的一样，但比我早几个月！归功于 Aurele

【解决方案10】：

遇到同样的问题，我正在开发一个函数来解决这个问题（参见https://github.com/jrf1111/TCCD/blob/dev/R/with_subtotals.R）。它仍处于开发阶段，但它完全符合您的要求。

mtcars %>% 
group_by(cyl, carb) %>% 
with_subtotals() %>% 
summarize(mean(disp))

# A tibble: 19 x 3
# Groups:   cyl [5]
   cyl      carb     `mean(disp)`
   <chr>    <chr>           <dbl>
 1 4        1                91.4
 2 4        2               117. 
 3 4        subtotal        105. 
 4 6        1               242. 
 5 6        4               164. 
 6 6        6               145  
 7 6        subtotal        183. 
 8 8        2               346. 
 9 8        3               276. 
10 8        4               406. 
11 8        8               301  
12 8        subtotal        353. 
13 subtotal 1               134. 
14 subtotal 2               208. 
15 subtotal 3               276. 
16 subtotal 4               309. 
17 subtotal 6               145  
18 subtotal 8               301  
19 total    total           231.

【讨论】：