在R中查找连续的零序列

Question

我有一个非常大的 data.frame（实际上是一个 data.table）。现在，为了简化事情，假设我的 data.frame 如下：

x <- c(1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, NA, NA, 0) 
y <- c(1 ,0 ,NA, NA, 0, 0, 0, 1, 1, 0)
mydf <- data.frame(rbind(x,y))

我想确定最后一个序列在哪一行（如果有）由三个连续的零组成，不考虑 NA。因此，在上面的示例中，第一行在最后一个序列中有三个连续的零，但第二个没有。

只要我有一个向量（不是 data.frame），我就知道该怎么做：

runs <-  rle(x[is.na(x)==F])

runs$lengths[length(runs$lengths)] > 2 & runs$values[length(runs$lengths)]==0

我显然可以做一个循环，我会得到我想要的。但这会非常低效，而且我的实际 data.frame 非常大。那么，关于如何以最快的方式完成的任何想法？

我想 apply 可能有用，但我现在无法考虑使用它。另外，也许有一种 data.table 方法可以做到这一点？

ps.：实际上，这个 data.frame 是我原来的 data.table 的改版版本。如果我能以某种方式使用原始格式的 data.frame 完成这项工作，那没关系。要查看我的 data.frame 最初如何，只需将其视为：

x <- c(1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0) 
y <- c(1 ,0 , 0, 0, 0, 1, 1, 0)

myOriginalDf <- data.frame(value=c(x,y), id=rep(c('x','y'), c(length(x), length(y))))

Answer 1

使用data.table，正如您的问题所暗示的那样，您实际上想要这样做，据我所知，这正在做您想做的事情

DT <- data.table(myOriginalDf)

# add the original order, so you can't lose it
DT[, orig := .I]

# rle by id, saving the length as a new variables

DT[, rleLength := {rr <- rle(value); rep(rr$length, rr$length)}, by = 'id']

# key by value and length to subset 

setkey(DT, value, rleLength)

# which rows are value = 0 and length > 2

DT[list(0, unique(rleLength[rleLength>2])),nomatch=0]

##    value rleLength id orig
## 1:     0         3  x    6
## 2:     0         3  x    7
## 3:     0         3  x    8
## 4:     0         4  y   10
## 5:     0         4  y   11
## 6:     0         4  y   12
## 7:     0         4  y   13

Answer 2

这是一个基于您的向量解决方案的应用语句。它可能会做你想做的事。

z <- apply(mydf,1, function(x) {
runs <-  rle(x[is.na(x)==FALSE]) ;
runs$lengths[length(runs$lengths)] > 2 & runs$values[length(runs$lengths)]==0 })

mydf[z,]

#   X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10
# x  1  1  0  0  1  0  0 NA NA   0

Answer 3

下面的isMidPoint 将标识中间的0（如果有的话）。

library(data.table)
myOriginalDf <- data.table(myOriginalDf, key="id")

myOriginalDf[, isMidPoint := FALSE]
myOriginalDf <- myOriginalDf[!is.na(value)][(c(FALSE, !value[-(1:2)], FALSE) & c(!value[-(length(value))], FALSE) & c(FALSE, !value[-length(value)])), isMidPoint := TRUE, by=id]

解释：

要连续查找三个系列，您只需比较 从第 2 个到倒数第 2 个的每个元素及其之前和之后的邻居。

由于您的值是 0 / 1，因此它们实际上是 T / F，而这 使得评估变得非常简单（假设没有 NA）。

如果 v 是您的值（没有 NA），那么 !v & !v[-1] 在任何地方都是 TRUE 其中一个元素及其后继元素为 0。添加 & !v[-(1:2)] 这将 无论您拥有一系列三个0s 的中间位置，都是真实的。 请注意，这也捕获了一系列 4+ 0s！

剩下的就是 (1) 计算上述内容，同时删除（并考虑！）任何 NA，以及 (2) 按 id 值分隔。幸运的是，data.table 让这些变得轻而易举。

结果：

  > myOriginalDf

    row value id isMidPoint
 1:   1     1  x      FALSE
 2:   2     1  x      FALSE
 3:   3     0  x      FALSE
 4:   4     0  x      FALSE
 5:   5     1  x      FALSE
 6:   6     0  x      FALSE
 7:   7     0  x       TRUE  <~~~~
 8:   9     0  x      FALSE
 9:  10     1  x      FALSE
10:  11     0  x      FALSE
11:  12     0  x       TRUE  <~~~~
12:  13     0  x       TRUE  <~~~~
13:  14     0  x       TRUE  <~~~~
14:  15     0  x      FALSE
15:  16     1  y      FALSE
16:  17     0  y      FALSE
17:  18     0  y       TRUE  <~~~~
18:  20     0  y      FALSE
19:  21     1  y      FALSE
20:  22     1  y      FALSE
21:  23     0  y      FALSE
22:  25     0  y       TRUE  <~~~~
23:  27     0  y       TRUE  <~~~~
24:  29     0  y      FALSE
    row value id isMidPoint

根据评论进行编辑：

如果您想找到真正使用的最后一个序列：

    max(which(myOriginalDf$isMidpoint))

如果你想知道最后一个序列是否正确，请使用：

  # Will be TRUE if last possible sequence is 0-0-0
  #   Note, this accounts for NA's as well
  myOriginalDf[!is.na(value), isMidpoint[length(isMidpoint)-1]

Answer 4

基于rle 的Base R 解决方案，将每个长度计数重复多次：

rle_lens <- rle(myOriginalDf$value)$lengths
myOriginalDf$rle_len <- unlist(lapply(1:length(rle_lens), function(i) rep(rle_lens[i], rle_lens[i])))

然后你可以对其中的行进行子集value == 0 & rle_len >= 3（可选地将行号保留为新列）

> myOriginalDf
   value id rle_len
1      1  x       2
2      1  x       2
3      0  x       2
4      0  x       2
5      1  x       1
6      0  x       3
7      0  x       3
8      0  x       3
9      1  y       1
10     0  y       4
11     0  y       4
12     0  y       4
13     0  y       4
14     1  y       2
15     1  y       2
16     0  y       1