提问人:Christopher DuBois 提问时间:8/19/2009 最后编辑:HenrikChristopher DuBois 更新时间:12/8/2021 访问量:1352332
按多列对数据框行进行排序(排序)
Sort (order) data frame rows by multiple columns
问:
我想按多列对数据框进行排序。例如,对于下面的数据框,我想按列“z”(降序)排序,然后按列“b”(升序)排序:
dd <- data.frame(b = factor(c("Hi", "Med", "Hi", "Low"),
levels = c("Low", "Med", "Hi"), ordered = TRUE),
x = c("A", "D", "A", "C"), y = c(8, 3, 9, 9),
z = c(1, 1, 1, 2))
dd
b x y z
1 Hi A 8 1
2 Med D 3 1
3 Hi A 9 1
4 Low C 9 2
答:
有了 Kevin Wright 在 R wiki 的提示部分发布的这个(非常有用的)函数,这很容易实现。
sort(dd,by = ~ -z + b)
# b x y z
# 4 Low C 9 2
# 2 Med D 3 1
# 1 Hi A 8 1
# 3 Hi A 9 1
您可以直接使用 order()
函数,而无需求助于附加工具——请参阅这个更简单的答案,它从代码顶部使用了技巧:example(order)
R> dd[with(dd, order(-z, b)), ]
b x y z
4 Low C 9 2
2 Med D 3 1
1 Hi A 8 1
3 Hi A 9 1
编辑大约 2+ 年后:只是被问到如何通过列索引来做到这一点。答案是简单地将所需的排序列传递给函数:order()
R> dd[order(-dd[,4], dd[,1]), ]
b x y z
4 Low C 9 2
2 Med D 3 1
1 Hi A 8 1
3 Hi A 9 1
R>
而不是使用列的名称(并且更容易/更直接地访问)。with()
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with
M <- matrix(c(1,2,2,2,3,6,4,5), 4, 2, byrow=FALSE, dimnames=list(NULL, c("a","b")))
M
M[order(M[,"a"],-M[,"b"]),]
dd[ order(-dd[,4], dd[,1]), ]
with
dd[ order(-dd[,4],, ]
dd[,1]
-dd[,4]
xtfrm
dd[ order(-xtfrm(dd[,4]), dd[,1]), ]
或者,使用包 Deducer
library(Deducer)
dd<- sortData(dd,c("z","b"),increasing= c(FALSE,TRUE))
或者你可以使用软件包 doBy
library(doBy)
dd <- orderBy(~-z+b, data=dd)
如果 SQL 对你来说是自然而然的,那么包处理会按照 Codd 的意图进行。sqldf
ORDER BY
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假设您有一个,并且您想使用称为降序的列对其进行排序。调用排序的data.frame
A
x
data.frame
newdata
newdata <- A[order(-A$x),]
如果你想要升序,那么用什么都没有替换。你可以有类似的东西"-"
newdata <- A[order(-A$x, A$y, -A$z),]
其中 和 是 中的某些列。这意味着按降序、升序和降序排序。x
z
data.frame
A
data.frame
A
x
y
z
Dirk 的回答很好,但如果您需要保留排序,则需要将排序应用回该数据框的名称。使用示例代码:
dd <- dd[with(dd, order(-z, b)), ]
您的选择
order
从base
arrange
从dplyr
setorder
并从setorderv
data.table
arrange
从plyr
sort
从taRifx
orderBy
从doBy
sortData
从Deducer
大多数情况下,您应该使用 or 解决方案,除非具有无依赖关系很重要,在这种情况下,请使用 .dplyr
data.table
base::order
我最近将sort.data.frame添加到CRAN包中,使其与类兼容,如下所述:为sort.data.frame创建泛型/方法一致性的最佳方法?
因此,给定 data.frame dd,您可以按如下方式排序:
dd <- data.frame(b = factor(c("Hi", "Med", "Hi", "Low"),
levels = c("Low", "Med", "Hi"), ordered = TRUE),
x = c("A", "D", "A", "C"), y = c(8, 3, 9, 9),
z = c(1, 1, 1, 2))
library(taRifx)
sort(dd, f= ~ -z + b )
如果您是此功能的原作者之一,请与我联系。关于公有领域的讨论如下:https://chat.stackoverflow.com/transcript/message/1094290#1094290
您还可以使用Hadley在上面的线程中指出的功能:arrange()
plyr
library(plyr)
arrange(dd,desc(z),b)
基准测试:请注意,我在新的 R 会话中加载了每个包,因为存在很多冲突。特别是,加载 doBy 包会导致返回“以下对象被'x(位置 17)'屏蔽:b、x、y、z”,并加载 Deducer 包会覆盖 Kevin Wright 或 taRifx 包。sort
sort.data.frame
#Load each time
dd <- data.frame(b = factor(c("Hi", "Med", "Hi", "Low"),
levels = c("Low", "Med", "Hi"), ordered = TRUE),
x = c("A", "D", "A", "C"), y = c(8, 3, 9, 9),
z = c(1, 1, 1, 2))
library(microbenchmark)
# Reload R between benchmarks
microbenchmark(dd[with(dd, order(-z, b)), ] ,
dd[order(-dd$z, dd$b),],
times=1000
)
中位数时间:
dd[with(dd, order(-z, b)), ]
778
dd[order(-dd$z, dd$b),]
788
library(taRifx)
microbenchmark(sort(dd, f= ~-z+b ),times=1000)
中位时间: 1,567
library(plyr)
microbenchmark(arrange(dd,desc(z),b),times=1000)
中位时间: 862
library(doBy)
microbenchmark(orderBy(~-z+b, data=dd),times=1000)
中位时间: 1,694
请注意,doBy 需要花费大量时间来加载包。
library(Deducer)
microbenchmark(sortData(dd,c("z","b"),increasing= c(FALSE,TRUE)),times=1000)
无法使 Deducer 加载。需要 JGR 控制台。
esort <- function(x, sortvar, ...) {
attach(x)
x <- x[with(x,order(sortvar,...)),]
return(x)
detach(x)
}
microbenchmark(esort(dd, -z, b),times=1000)
由于附加/分离,似乎与微基准测试不兼容。
m <- microbenchmark(
arrange(dd,desc(z),b),
sort(dd, f= ~-z+b ),
dd[with(dd, order(-z, b)), ] ,
dd[order(-dd$z, dd$b),],
times=1000
)
uq <- function(x) { fivenum(x)[4]}
lq <- function(x) { fivenum(x)[2]}
y_min <- 0 # min(by(m$time,m$expr,lq))
y_max <- max(by(m$time,m$expr,uq)) * 1.05
p <- ggplot(m,aes(x=expr,y=time)) + coord_cartesian(ylim = c( y_min , y_max ))
p + stat_summary(fun.y=median,fun.ymin = lq, fun.ymax = uq, aes(fill=expr))
(线从下四分位数延伸到上四分位数,点是中位数)
鉴于这些结果以及称量简单性与速度,我不得不点头安排在
plyr
包中。它具有简单的语法,但几乎与基本 R 命令一样快速,具有复杂的阴谋诡计。典型的杰出的哈德利·威克姆(Hadley Wickham)作品。我唯一的抱怨是它打破了标准的 R 命名法,其中排序对象被调用,但我理解为什么 Hadley 会这样做,因为上面链接的问题中讨论了问题。sort(object)
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taRifx::autoplot.microbenchmark
b
desc
arrange(dd,z,b)
arrange(dd,desc(z),desc(b))
?arrange
arrange()
row.names
order
sort.list(x, method=“radix”)
德克的回答很好。它还突出显示了用于索引 s 和 s 的语法的一个关键区别:data.frame
data.table
## The data.frame way
dd[with(dd, order(-z, b)), ]
## The data.table way: (7 fewer characters, but that's not the important bit)
dd[order(-z, b)]
这两个调用之间的差异很小,但可能会产生重要的后果。特别是如果您编写生产代码和/或关注研究中的正确性,最好避免不必要的变量名称重复。 帮助你做到这一点。data.table
下面是一个示例,说明重复变量名称可能会给您带来麻烦:
让我们改变一下 Dirk 回答的上下文,并假设这是一个更大项目的一部分,其中有很多对象名称,它们很长很有意义;而不是它被称为.它变成了:dd
quarterlyreport
quarterlyreport[with(quarterlyreport,order(-z,b)),]
好的,很好。这没有错。接下来,你的老板要求你在报告中包括上一季度的报告。你遍历你的代码,在不同的地方添加一个对象,不知何故(到底是怎么回事?)你最终得到这个:lastquarterlyreport
quarterlyreport[with(lastquarterlyreport,order(-z,b)),]
这不是你的意思,但你没有发现它,因为你做得很快,而且它坐落在一个类似代码的页面上。代码不会翻倒(没有警告,也没有错误),因为 R 认为这就是你的意思。你希望阅读你的报告的人能发现它,但也许他们没有。如果您经常使用编程语言,那么这种情况可能非常熟悉。你会说这是一个“错别字”。我会纠正你对老板说的“错别字”。
在 data.table
中,我们关注的是这样的微小细节。因此,我们做了一些简单的事情来避免输入两次变量名称。很简单的东西。 在已经自动评估的框架内。你根本不需要。i
dd
with()
而不是
dd[with(dd, order(-z, b)), ]
只是
dd[order(-z, b)]
而不是
quarterlyreport[with(lastquarterlyreport,order(-z,b)),]
只是
quarterlyreport[order(-z,b)]
这是一个非常小的差异,但有一天它可能会挽救你的脖子。在权衡这个问题的不同答案时,请考虑将变量名称的重复次数作为决策的标准之一。有些答案有相当多的重复,有些则没有。
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subset()
setorder
order
我通过下面的例子了解了这一点,然后让我困惑了很长时间:order
set.seed(1234)
ID = 1:10
Age = round(rnorm(10, 50, 1))
diag = c("Depression", "Bipolar")
Diagnosis = sample(diag, 10, replace=TRUE)
data = data.frame(ID, Age, Diagnosis)
databyAge = data[order(Age),]
databyAge
此示例起作用的唯一原因是,它是按 排序的,而不是按 中命名的列排序。order
vector Age
Age
data frame data
要看到这一点,请使用略微不同的列名创建一个相同的数据框,并且不使用上述任何向量:read.table
my.data <- read.table(text = '
id age diagnosis
1 49 Depression
2 50 Depression
3 51 Depression
4 48 Depression
5 50 Depression
6 51 Bipolar
7 49 Bipolar
8 49 Bipolar
9 49 Bipolar
10 49 Depression
', header = TRUE)
上面的行结构不再起作用,因为没有名为 :order
age
databyage = my.data[order(age),]
以下行之所以有效,是因为对 中的列进行排序。order
age
my.data
databyage = my.data[order(my.data$age),]
我认为这值得发布,因为我对这个例子感到困惑了这么久。如果这篇文章被认为不适合该线程,我可以将其删除。
编辑:2014 年 5 月 13 日
下面是按每列对数据框进行排序而不指定列名称的通用方法。下面的代码显示了如何从左到右或从右到左排序。如果每一列都是数字,则此方法有效。我没有尝试过添加字符列。
一两个月前,我在另一个网站的旧帖子中找到了代码,但只是经过广泛而困难的搜索。我不确定我现在是否可以重新定位该帖子。当前线程是 in 中排序的第一个命中。所以,我认为我的原始代码的扩展版本可能很有用。do.call
data.frame
R
do.call
set.seed(1234)
v1 <- c(0,0,0,0, 0,0,0,0, 1,1,1,1, 1,1,1,1)
v2 <- c(0,0,0,0, 1,1,1,1, 0,0,0,0, 1,1,1,1)
v3 <- c(0,0,1,1, 0,0,1,1, 0,0,1,1, 0,0,1,1)
v4 <- c(0,1,0,1, 0,1,0,1, 0,1,0,1, 0,1,0,1)
df.1 <- data.frame(v1, v2, v3, v4)
df.1
rdf.1 <- df.1[sample(nrow(df.1), nrow(df.1), replace = FALSE),]
rdf.1
order.rdf.1 <- rdf.1[do.call(order, as.list(rdf.1)),]
order.rdf.1
order.rdf.2 <- rdf.1[do.call(order, rev(as.list(rdf.1))),]
order.rdf.2
rdf.3 <- data.frame(rdf.1$v2, rdf.1$v4, rdf.1$v3, rdf.1$v1)
rdf.3
order.rdf.3 <- rdf.1[do.call(order, as.list(rdf.3)),]
order.rdf.3
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require(data.table); my.dt <- data.table(my.data); my.dt[order(age)]
data.frame
with
$
do.call
do.call(sort, mydf.obj)
这里有很多很好的答案,但 dplyr 给出了唯一可以快速轻松地记住的语法(所以现在经常使用):
library(dplyr)
# sort mtcars by mpg, ascending... use desc(mpg) for descending
arrange(mtcars, mpg)
# sort mtcars first by mpg, then by cyl, then by wt)
arrange(mtcars , mpg, cyl, wt)
对于 OP 的问题:
arrange(dd, desc(z), b)
b x y z
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3 Hi A 8 1
4 Hi A 9 1
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dd[order(-z, b)]
data.table
R
arrange()
dd[order(-z, b)]
就像很久以前的机械卡片分拣机一样,首先按最低有效键排序,然后按下一个最重要的键排序,依此类推。无需库,适用于任意数量的键以及升调和降序键的任意组合。
dd <- dd[order(dd$b, decreasing = FALSE),]
现在我们准备做最重要的密钥。排序是稳定的,并且最高有效键中的任何联系都已解决。
dd <- dd[order(dd$z, decreasing = TRUE),]
这可能不是最快的,但它肯定是简单可靠的
R 包通过简单的语法提供了快速且节省内存的 data.tables 排序(Matt 在他的回答中很好地强调了其中的一部分)。从那时起,已经有了相当多的改进和新功能。From 也适用于 data.frames。data.table
setorder()
v1.9.5+
setorder()
首先,我们将创建一个足够大的数据集,并对其他答案中提到的不同方法进行基准测试,然后列出 data.table 的功能。
数据:
require(plyr)
require(doBy)
require(data.table)
require(dplyr)
require(taRifx)
set.seed(45L)
dat = data.frame(b = as.factor(sample(c("Hi", "Med", "Low"), 1e8, TRUE)),
x = sample(c("A", "D", "C"), 1e8, TRUE),
y = sample(100, 1e8, TRUE),
z = sample(5, 1e8, TRUE),
stringsAsFactors = FALSE)
基准:
报告的计时来自在下面显示的这些函数上运行。时间如下表所示(按从慢到快的顺序)。system.time(...)
orderBy( ~ -z + b, data = dat) ## doBy
plyr::arrange(dat, desc(z), b) ## plyr
arrange(dat, desc(z), b) ## dplyr
sort(dat, f = ~ -z + b) ## taRifx
dat[with(dat, order(-z, b)), ] ## base R
# convert to data.table, by reference
setDT(dat)
dat[order(-z, b)] ## data.table, base R like syntax
setorder(dat, -z, b) ## data.table, using setorder()
## setorder() now also works with data.frames
# R-session memory usage (BEFORE) = ~2GB (size of 'dat')
# ------------------------------------------------------------
# Package function Time (s) Peak memory Memory used
# ------------------------------------------------------------
# doBy orderBy 409.7 6.7 GB 4.7 GB
# taRifx sort 400.8 6.7 GB 4.7 GB
# plyr arrange 318.8 5.6 GB 3.6 GB
# base R order 299.0 5.6 GB 3.6 GB
# dplyr arrange 62.7 4.2 GB 2.2 GB
# ------------------------------------------------------------
# data.table order 6.2 4.2 GB 2.2 GB
# data.table setorder 4.5 2.4 GB 0.4 GB
# ------------------------------------------------------------
data.table
的语法比其他方法中最快的方法快 ~10 倍 (),同时消耗的内存量与 相同。DT[order(...)]
dplyr
dplyr
data.table
比其他方法()快~14倍,而只占用0.4GB的额外内存。 现在按我们需要的顺序排列(因为它是通过引用更新的)。setorder()
dplyr
dat
data.table 功能:
速度:
data.table 的排序速度非常快,因为它实现了基数排序。
语法在内部进行了优化,以使用 data.table 的快速排序。可以继续使用熟悉的基本 R 语法,但加快该过程(并使用更少的内存)。
DT[order(...)]
记忆:
大多数时候,重新排序后,我们不需要原始的 data.frame 或 data.table。也就是说,我们通常将结果赋值给同一个对象,例如:
DF <- DF[order(...)]
问题在于,这需要至少两倍 (2x) 原始对象的内存。因此,为了节省内存,data.table 还提供了一个函数。
setorder()
setorder()
对 data.tables 重新排序(就地),而无需制作任何其他副本。它仅使用等于一列大小的额外内存。by reference
其他功能:
它支持 、 、 甚至类型。
integer
logical
numeric
character
bit64::integer64
请注意,、、等。类是带有附加属性的所有 / 类型,因此也受支持。
factor
Date
POSIXct
integer
numeric
在 base R 中,我们不能在字符向量上使用按该列按降序排序。相反,我们必须使用 .
-
-xtfrm(.)
但是,在 data.table 中,我们可以只做,例如,或 .
dat[order(-x)]
setorder(dat, -x)
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为了完整起见:您还可以使用包中的函数:sortByCol()
BBmisc
library(BBmisc)
sortByCol(dd, c("z", "b"), asc = c(FALSE, TRUE))
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性能比较:
library(microbenchmark)
microbenchmark(sortByCol(dd, c("z", "b"), asc = c(FALSE, TRUE)), times = 100000)
median 202.878
library(plyr)
microbenchmark(arrange(dd,desc(z),b),times=100000)
median 148.758
microbenchmark(dd[with(dd, order(-z, b)), ], times = 100000)
median 115.872
评论
data.frame
为了响应 OP 中添加的有关如何以编程方式排序的注释:
使用 和dplyr
data.table
library(dplyr)
library(data.table)
德普莱尔
只需使用 ,这是 的标准评估版本。arrange_
arrange
df1 <- tbl_df(iris)
#using strings or formula
arrange_(df1, c('Petal.Length', 'Petal.Width'))
arrange_(df1, ~Petal.Length, ~Petal.Width)
Source: local data frame [150 x 5]
Sepal.Length Sepal.Width Petal.Length Petal.Width Species
(dbl) (dbl) (dbl) (dbl) (fctr)
1 4.6 3.6 1.0 0.2 setosa
2 4.3 3.0 1.1 0.1 setosa
3 5.8 4.0 1.2 0.2 setosa
4 5.0 3.2 1.2 0.2 setosa
5 4.7 3.2 1.3 0.2 setosa
6 5.4 3.9 1.3 0.4 setosa
7 5.5 3.5 1.3 0.2 setosa
8 4.4 3.0 1.3 0.2 setosa
9 5.0 3.5 1.3 0.3 setosa
10 4.5 2.3 1.3 0.3 setosa
.. ... ... ... ... ...
#Or using a variable
sortBy <- c('Petal.Length', 'Petal.Width')
arrange_(df1, .dots = sortBy)
Source: local data frame [150 x 5]
Sepal.Length Sepal.Width Petal.Length Petal.Width Species
(dbl) (dbl) (dbl) (dbl) (fctr)
1 4.6 3.6 1.0 0.2 setosa
2 4.3 3.0 1.1 0.1 setosa
3 5.8 4.0 1.2 0.2 setosa
4 5.0 3.2 1.2 0.2 setosa
5 4.7 3.2 1.3 0.2 setosa
6 5.5 3.5 1.3 0.2 setosa
7 4.4 3.0 1.3 0.2 setosa
8 4.4 3.2 1.3 0.2 setosa
9 5.0 3.5 1.3 0.3 setosa
10 4.5 2.3 1.3 0.3 setosa
.. ... ... ... ... ...
#Doing the same operation except sorting Petal.Length in descending order
sortByDesc <- c('desc(Petal.Length)', 'Petal.Width')
arrange_(df1, .dots = sortByDesc)
更多信息在这里: https://cran.r-project.org/web/packages/dplyr/vignettes/nse.html
最好使用公式,因为它还可以捕获环境以计算表达式
数据表
dt1 <- data.table(iris) #not really required, as you can work directly on your data.frame
sortBy <- c('Petal.Length', 'Petal.Width')
sortType <- c(-1, 1)
setorderv(dt1, sortBy, sortType)
dt1
Sepal.Length Sepal.Width Petal.Length Petal.Width Species
1: 7.7 2.6 6.9 2.3 virginica
2: 7.7 2.8 6.7 2.0 virginica
3: 7.7 3.8 6.7 2.2 virginica
4: 7.6 3.0 6.6 2.1 virginica
5: 7.9 3.8 6.4 2.0 virginica
---
146: 5.4 3.9 1.3 0.4 setosa
147: 5.8 4.0 1.2 0.2 setosa
148: 5.0 3.2 1.2 0.2 setosa
149: 4.3 3.0 1.1 0.1 setosa
150: 4.6 3.6 1.0 0.2 setosa
另一种选择,使用包:rgr
> library(rgr)
> gx.sort.df(dd, ~ -z+b)
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当我想自动化 n 列的排序过程时,我正在为上述解决方案而苦苦挣扎,这些列的名称每次都可能不同。我从软件包中发现了一个超级有用的功能,可以以一种直接的方式做到这一点:psych
dfOrder(myDf, columnIndices)
其中是一列或多列的索引,按要排序的顺序排列。更多信息请见:columnIndices
dplyr 中的 arrange() 是我最喜欢的选项。使用管道运算符,从最不重要的方面到最重要的方面
dd1 <- dd %>%
arrange(z) %>%
arrange(desc(x))
只是为了完整起见,因为关于按列号排序的说法不多......可以肯定的是,这通常是不可取的(因为列的顺序可能会改变,为错误铺平道路),但在某些特定情况下(例如,当您需要快速完成工作并且没有列更改顺序的风险时),这可能是最明智的做法, 尤其是在处理大量列时。
在这种情况下,来救援:do.call()
ind <- do.call(what = "order", args = iris[,c(5,1,2,3)])
iris[ind, ]
## Sepal.Length Sepal.Width Petal.Length Petal.Width Species
## 14 4.3 3.0 1.1 0.1 setosa
## 9 4.4 2.9 1.4 0.2 setosa
## 39 4.4 3.0 1.3 0.2 setosa
## 43 4.4 3.2 1.3 0.2 setosa
## 42 4.5 2.3 1.3 0.3 setosa
## 4 4.6 3.1 1.5 0.2 setosa
## 48 4.6 3.2 1.4 0.2 setosa
## 7 4.6 3.4 1.4 0.3 setosa
## (...)
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