使用函数 rle(x) 滚动应用

Question

我有时间序列数据作为 data.table 类，每一列（观察点）都有我想在滑动窗口（30 宽度）内计算它们的值。 我尝试使用 rle(sort(x)) 来计算 rollapply 中的每个值，但它不起作用。

例如，如果我有如下表，

dt <- data.frame(v1=c(1,0,1,4,4,4,4,4),v2=c(1,1,1,4,3,3,3,3),
          v3=c(0,1,1,3,3,3,3,2),v4=c(1,1,0,3,3,3,3,3),
       v5=c(1,1,1,5,5,5,5,5))

我试过这样；

rollapply(dt, 3, function(x) {rle(sort(x))$values; rle(sort(x))$length})

但结果就是没有意义。 请给我一些方向...

Answer 1

解决方案 1 假设目标是获得 3 个值的滚动计数，请尝试以下操作：

m <- as.matrix(dt)
levs <- sort(unique(c(m)))
f <- function(x) table(factor(x, levs))
r <- rollapply(m, 3, f)

这里levs 是 0、1、...、5，因此对于函数的每个应用，我们将得到一个 6 长的向量，其中包含 0、1、...、5 的计数。有 5 个输入列，因此对每列应用这样的函数会得到 5 * 6 = 30 列的输出。

请注意，rollapply 适用于矩阵或动物园对象，而不是数据框，因此我们对其进行了转换。此外，为了确保每个函数应用程序输出相同长度的向量，我们将每个输入转换为具有相同级别的因子。

注意：

ra <- array(r, c(6, 6, 5))

给出一个 3d 数组，其中 ra[,,i] 是由rollapply(dt[, i], 3, f) 形成的矩阵。也就是说，在矩阵ra[,,i] 中，f 在第 i 列上的每个应用都有一行，并且该行中的列计算 0、1、...、5 的数量。

另一种可能性是给出与结果列表的组件相同的 5 个矩阵（每个输入列一个）：

lapply(dt, rollapply, 3, f)

例如，考虑以下情况。输出的第 1 行表示 f 在 dt[,1] 上的第一个应用程序有一个 0、两个 1 并且没有其他值。这也可以从r[,,1] 或从 lapply(dt, rollapply, 3, f)[[1]]：

> rollapply(dt[, 1], 3, f)
     0 1 2 3 4 5
[1,] 1 2 0 0 0 0  <- dt[1:3,1] has 1 zero and 2 ones
[2,] 1 1 0 0 1 0  <- dt[2:4,1] has 1 zero and 1 one and 1 four, etc.
[3,] 0 1 0 0 2 0
[4,] 0 0 0 0 3 0
[5,] 0 0 0 0 3 0
[6,] 0 0 0 0 3 0

解决方案 2

这表示查看输出的单元格 1,1，dt[1:3,1] 中有一个 0 和两个 1。查看输出的 2,1 单元格，我们看到 dt[2:4,1] 中有一个 0、一个 1 和 1 四个等。

> g <- function(x) { tab <- table(x); toString(paste(names(tab), tab, sep = ":")) }
> sapply(dt, rollapply, 3, g) # or rollapply(m, 3, g) where m was defined in solution 1
     v1              v2              v3         v4              v5        
[1,] "0:1, 1:2"      "1:3"           "0:1, 1:2" "0:1, 1:2"      "1:3"     
[2,] "0:1, 1:1, 4:1" "1:2, 4:1"      "1:2, 3:1" "0:1, 1:1, 3:1" "1:2, 5:1"
[3,] "1:1, 4:2"      "1:1, 3:1, 4:1" "1:1, 3:2" "0:1, 3:2"      "1:1, 5:2"
[4,] "4:3"           "3:2, 4:1"      "3:3"      "3:3"           "5:3"     
[5,] "4:3"           "3:3"           "3:3"      "3:3"           "5:3"     
[6,] "4:3"           "3:3"           "2:1, 3:2" "3:3"           "5:3"     

添加：附加讨论和解决方案 2。