如何找到R中每两个连续行的值差异？答案

【问题标题】：How to find the difference in value in every two consecutive rows in R?如何找到R中每两个连续行的值差异？
【发布时间】：2011-12-06 18:08:50
【问题描述】：

我有一个总共 969 行的大表，我需要找出每两行之间的差异，例如row1 和 row2、row2 和 row3、row3 和 row4 等。我该怎么做？命令diff() 告诉我这样做，但我不知道从哪里开始。

【问题讨论】：

标签： r

【解决方案1】：

您可以简单地从包含行 2:n 的第二个数据帧中减去包含原始数据帧的行 1:(n-1) 的数据帧。（这里n是原始data.frame中的行数）：

# Example data
df <- data.frame(a=1:4, b=4:1, c=11:14, d=c(2,4,10,0))
#   a b  c  d
# 1 1 4 11  2
# 2 2 3 12  4
# 3 3 2 13 10
# 4 4 1 14  0

# Calculate the differences
diff_df <- df[-1,] - df[-nrow(df),]
diff_df
#   a  b c   d
# 2 1 -1 1   2
# 3 1 -1 1   6
# 4 1 -1 1 -10

然后，您可以使用以下方式重命名您认为合适的行：

row.names(diff_df) <- paste("d", seq_len(nrow(diff_df)), sep="")
diff_df
#    a  b c   d
# d1 1 -1 1   2
# d2 1 -1 1   6
# d3 1 -1 1 -10

【讨论】：

你的意思是做同样的事情，但是用行吗？我的意思是，这是相同的想法，但 OP 是在谈论行。
@joran -- 感谢您的关注！我现在已经修好了。
还可以使用head 和tail 函数，如tail(df, -1) - head(df, -1)。

【解决方案2】：

我们也可以使用dplyr::lag和data.table::shift

library(dplyr)
df <- mtcars

df %>%  mutate(diff_row = mpg - lag(mpg))

#    mpg cyl  disp  hp drat    wt  qsec vs am gear carb diff_row
#1  21.0   6 160.0 110 3.90 2.620 16.46  0  1    4    4       NA
#2  21.0   6 160.0 110 3.90 2.875 17.02  0  1    4    4      0.0
#3  22.8   4 108.0  93 3.85 2.320 18.61  1  1    4    1      1.8
#4  21.4   6 258.0 110 3.08 3.215 19.44  1  0    3    1     -1.4
#5  18.7   8 360.0 175 3.15 3.440 17.02  0  0    3    2     -2.7
#6  18.1   6 225.0 105 2.76 3.460 20.22  1  0    3    1     -0.6
#7  14.3   8 360.0 245 3.21 3.570 15.84  0  0    3    4     -3.8
#....

由于第一行没有lag，默认值为NA。如果我们希望返回的第一个值改为 0，我们可以将默认值设置为变量的 first 值，这样减法就会得到 0。

df %>%  mutate(diff_row = mpg - lag(mpg, default = first(mpg)))

#    mpg cyl  disp  hp drat    wt  qsec vs am gear carb diff_row
#1  21.0   6 160.0 110 3.90 2.620 16.46  0  1    4    4      0.0
#2  21.0   6 160.0 110 3.90 2.875 17.02  0  1    4    4      0.0
#3  22.8   4 108.0  93 3.85 2.320 18.61  1  1    4    1      1.8
#4  21.4   6 258.0 110 3.08 3.215 19.44  1  0    3    1     -1.4
#5  18.7   8 360.0 175 3.15 3.440 17.02  0  0    3    2     -2.7
#6  18.1   6 225.0 105 2.76 3.460 20.22  1  0    3    1     -0.6
#7  14.3   8 360.0 245 3.21 3.570 15.84  0  0    3    4     -3.8
#....

同样的过程也可以使用data.table中的shift来完成，type的默认lag是lag

library(data.table)
setDT(df)[, diff_row := mpg - shift(mpg)]

或者要在第一行获取 0 值，这里我们使用fill 参数。

setDT(df)[, diff_row := mpg - shift(mpg, fill = first(mpg))]

【讨论】：

【解决方案3】：

这是一个如何在内置mtcars data.frame 上使用diff() 的示例。您必须选择一列来执行差异：

mtcars
                     mpg cyl  disp  hp drat    wt  qsec vs am gear carb
Mazda RX4           21.0   6 160.0 110 3.90 2.620 16.46  0  1    4    4
Mazda RX4 Wag       21.0   6 160.0 110 3.90 2.875 17.02  0  1    4    4
Datsun 710          22.8   4 108.0  93 3.85 2.320 18.61  1  1    4    1
Hornet 4 Drive      21.4   6 258.0 110 3.08 3.215 19.44  1  0    3    1
[..snip..]
Ford Pantera L      15.8   8 351.0 264 4.22 3.170 14.50  0  1    5    4
Ferrari Dino        19.7   6 145.0 175 3.62 2.770 15.50  0  1    5    6
Maserati Bora       15.0   8 301.0 335 3.54 3.570 14.60  0  1    5    8
Volvo 142E          21.4   4 121.0 109 4.11 2.780 18.60  1  1    4    2

计算例如的连续差异“qsec”列：

diff(mtcars$qsec)
 [1]  0.56  1.59  0.83 -2.42  3.20 -4.38  4.16  2.90 -4.60  0.60 -1.50  0.20
[13]  0.40 -0.02 -0.16 -0.40  2.05 -0.95  1.38  0.11 -3.14  0.43 -1.89  1.64
[25]  1.85 -2.20  0.20 -2.40  1.00 -0.90  4.00

【讨论】：

这太棒了！如此简单，但如此伟大。有时我觉得 R 是一片广阔的丛林，穿过它的路线很复杂。有简单的路线，但很难找到。这是其中之一。非常感谢！！（它运行得很快，避免了使用 R 进行迭代！！生活没有比这更好的了！
也可以按组执行此操作：stackoverflow.com/questions/14846547/… 这也适用于 Date() 格式的值：stackoverflow.com/questions/30378946/…

【解决方案4】：

使用示例数据会更清楚。假设您的意思是“数值差异”，并且您的数据可以表示为矩阵，这样就可以了。

 set.seed(4871)
 m = matrix(sample(1:5,50,TRUE),nrow=10,ncol=5)
 m
 t(apply(m,1,diff))

【讨论】：