Como faço para fazer uma soma condicional que só procura entre determinados critérios de data

StackOverflow https://stackoverflow.com//questions/24020207

  •  21-12-2019
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Pergunta

Dizem que eu tenho dados que se parece com

date, user, items_bought, event_number
2013-01-01, x, 2, 1
2013-01-02, x, 1, 2
2013-01-03, x, 0, 3
2013-01-04, x, 0, 4
2013-01-04, x, 1, 5
2013-01-04, x, 2, 6
2013-01-05, x, 3, 7
2013-01-06, x, 1, 8
2013-01-01, y, 1, 1
2013-01-02, y, 1, 2
2013-01-03, y, 0, 3
2013-01-04, y, 5, 4
2013-01-05, y, 6, 5
2013-01-06, y, 1, 6

para obter a soma cumulativa por usuário por ponto de dados que eu estava fazendo

data.frame(cum_items_bought=unlist(tapply(as.numeric(data$items_bought), data$user, FUN = cumsum)))

saída a partir deste aspecto

date, user, items_bought
2013-01-01, x, 2
2013-01-02, x, 3
2013-01-03, x, 3
2013-01-04, x, 3
2013-01-04, x, 4
2013-01-04, x, 6
2013-01-05, x, 9
2013-01-06, x, 10
2013-01-01, y, 1
2013-01-02, y, 2
2013-01-03, y, 2
2013-01-04, y, 7
2013-01-05, y, 13
2013-01-06, y, 14

No entanto quero restringir minha soma para adicionar apenas aqueles que aconteceu dentro de 3 dias de cada linha (em relação ao usuário).i.e.a saída terá este aspecto:

date, user, cum_items_bought_3_days
2013-01-01, x, 2
2013-01-02, x, 3
2013-01-03, x, 3
2013-01-04, x, 1
2013-01-04, x, 2
2013-01-04, x, 4
2013-01-05, x, 6
2013-01-06, x, 7
2013-01-01, y, 1
2013-01-02, y, 2
2013-01-03, y, 2
2013-01-04, y, 6
2013-01-05, y, 11
2013-01-06, y, 12
Foi útil?

Solução

Aqui está um dplyr solução que irá produzir o resultado desejado (14 linhas), conforme especificado na pergunta.Note que ele se encarrega de duplicar entradas de data, por exemplo, 2013-01-04 do usuário x.

# define a custom function to be used in the dplyr chain
myfunc <- function(x){
  with(x, sapply(event_number, function(y) 
    sum(items_bought[event_number <= event_number[y] & date[y] - date <= 2])))
}

require(dplyr)                 #install and load into your library

df %>%
  mutate(date = as.Date(as.character(date))) %>%
  group_by(user) %>%
  do(data.frame(., cum_items_bought_3_days = myfunc(.))) %>%
  select(-c(items_bought, event_number))

#         date user cum_items_bought_3_days
#1  2013-01-01    x                       2
#2  2013-01-02    x                       3
#3  2013-01-03    x                       3
#4  2013-01-04    x                       1
#5  2013-01-04    x                       2
#6  2013-01-04    x                       4
#7  2013-01-05    x                       6
#8  2013-01-06    x                       7
#9  2013-01-01    y                       1
#10 2013-01-02    y                       2
#11 2013-01-03    y                       2
#12 2013-01-04    y                       6
#13 2013-01-05    y                      11
#14 2013-01-06    y                      12

Na minha resposta eu usar uma função personalizada myfunc dentro de um dplyr cadeia.Isso é feito usando o do operador de dplyr.A função personalizada é passado o subdividida df por user grupos.Em seguida, ele usa sapply para passar cada event_number e calcular a soma dos items_bought.A última linha do dplyr cadeia desmarca o indesejado colunas.

Deixe-me saber se você gostaria de uma explicação mais detalhada.

Editar depois comentário por OP:

Se você precisa de mais flexibilidade para também condicionalmente soma-se a outras colunas, você pode ajustar o código da seguinte maneira.Eu assumo aqui, que as outras colunas devem ser resumida da mesma forma como items_bought.Se isso não é correto, por favor, especifique como você deseja somar a outras colunas.

Eu primeiro crie duas colunas adicionais com números aleatórios nos dados (vou postar uma dput os dados do fundo do meu resposta):

set.seed(99)   # for reproducibility only

df$newCol1 <- sample(0:10, 14, replace=T)
df$newCol2 <- runif(14)

df
#         date user items_bought event_number newCol1     newCol2
#1  2013-01-01    x            2            1       6 0.687800094
#2  2013-01-02    x            1            2       1 0.640190769
#3  2013-01-03    x            0            3       7 0.357885360
#4  2013-01-04    x            0            4      10 0.102584999
#5  2013-01-04    x            1            5       5 0.097790922
#6  2013-01-04    x            2            6      10 0.182886256
#7  2013-01-05    x            3            7       7 0.227903474
#8  2013-01-06    x            1            8       3 0.080524150
#9  2013-01-01    y            1            1       3 0.821618422
#10 2013-01-02    y            1            2       1 0.591113977
#11 2013-01-03    y            0            3       6 0.773389019
#12 2013-01-04    y            5            4       5 0.350085977
#13 2013-01-05    y            6            5       2 0.006061323
#14 2013-01-06    y            1            6       7 0.814506223

Em seguida, você pode modificar myfunc tomar 2 argumentos, em vez de 1.O primeiro argumento permanecerão com subconjunto de dados.moldura como antes (representado por . dentro da cadeia e dplyr x na definição da função de myfunc), enquanto o segundo argumento para myfunc irá especificar a coluna a soma (colname).

myfunc <- function(x, colname){
  with(x, sapply(event_number, function(y) 
    sum(x[event_number <= event_number[y] & date[y] - date <= 2, colname])))
}

Em seguida, você pode usar myfunc várias vezes se você quiser condicionalmente soma a várias colunas:

df %>%
  mutate(date = as.Date(as.character(date))) %>%
  group_by(user) %>%
  do(data.frame(., cum_items_bought_3_days = myfunc(., "items_bought"),
                   newCol1Sums = myfunc(., "newCol1"),            
                   newCol2Sums = myfunc(., "newCol2"))) %>%
select(-c(items_bought, event_number, newCol1, newCol2))

#         date user cum_items_bought_3_days newCol1Sums newCol2Sums
#1  2013-01-01    x                       2           6   0.6878001
#2  2013-01-02    x                       3           7   1.3279909
#3  2013-01-03    x                       3          14   1.6858762
#4  2013-01-04    x                       1          18   1.1006611
#5  2013-01-04    x                       2          23   1.1984520
#6  2013-01-04    x                       4          33   1.3813383
#7  2013-01-05    x                       6          39   0.9690510
#8  2013-01-06    x                       7          35   0.6916898
#9  2013-01-01    y                       1           3   0.8216184
#10 2013-01-02    y                       2           4   1.4127324
#11 2013-01-03    y                       2          10   2.1861214
#12 2013-01-04    y                       6          12   1.7145890
#13 2013-01-05    y                      11          13   1.1295363
#14 2013-01-06    y                      12          14   1.1706535

Agora que você criou condicional somas das colunas items_bought, newCol1 e newCol2.Você pode também deixar de fora qualquer dos montantes no dplyr cadeia ou adicionar mais colunas para resumir.

Edit #2 depois comentário por OP:

Para calcular a soma cumulativa dos distintos (exclusivo) itens comprados por usuário, você pode definir uma segunda função personalizada myfunc2 e use-o para dentro da dplyr cadeia.Esta função também é flexível como myfunc para que você possa definir as colunas para as quais você deseja aplicar a função.

O código seria:

myfunc <- function(x, colname){
  with(x, sapply(event_number, function(y) 
    sum(x[event_number <= event_number[y] & date[y] - date <= 2, colname])))
}

myfunc2 <- function(x, colname){
  cumsum(sapply(seq_along(x[[colname]]), function(y) 
    ifelse(!y == 1 & x[y, colname] %in% x[1:(y-1), colname], 0, 1)))
}

require(dplyr)                 #install and load into your library

dd %>%
  mutate(date = as.Date(as.character(date))) %>%
  group_by(user) %>%
  do(data.frame(., cum_items_bought_3_days = myfunc(., "items_bought"),
                   newCol1Sums = myfunc(., "newCol1"),
                   newCol2Sums = myfunc(., "newCol2"),
                   distinct_items_bought = myfunc2(., "items_bought"))) %>%   
  select(-c(items_bought, event_number, newCol1, newCol2))

Aqui está os dados que eu usei:

dput(df)
structure(list(date = structure(c(1L, 2L, 3L, 4L, 4L, 4L, 5L, 
6L, 1L, 2L, 3L, 4L, 5L, 6L), .Label = c("2013-01-01", "2013-01-02", 
"2013-01-03", "2013-01-04", "2013-01-05", "2013-01-06"), class = "factor"), 
user = structure(c(1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 2L, 2L, 
2L, 2L, 2L, 2L), .Label = c(" x", " y"), class = "factor"), 
items_bought = c(2L, 1L, 0L, 0L, 1L, 2L, 3L, 1L, 1L, 1L, 
0L, 5L, 6L, 1L), event_number = c(1L, 2L, 3L, 4L, 5L, 6L, 
7L, 8L, 1L, 2L, 3L, 4L, 5L, 6L), newCol1 = c(6L, 1L, 7L, 
10L, 5L, 10L, 7L, 3L, 3L, 1L, 6L, 5L, 2L, 7L), newCol2 = c(0.687800094485283, 
0.640190769452602, 0.357885359786451, 0.10258499882184, 0.0977909218054265, 
0.182886255905032, 0.227903473889455, 0.0805241498164833, 
0.821618422167376, 0.591113976901397, 0.773389018839225, 
0.350085976999253, 0.00606132275424898, 0.814506222726777
)), .Names = c("date", "user", "items_bought", "event_number", 
"newCol1", "newCol2"), row.names = c(NA, -14L), class = "data.frame")

Outras dicas

Eu gostaria de propor um adicional de data.table abordagem combinado com zoo pacote rollapplyr função

Primeiro, vamos agregar items_bought coluna por user por date (como você apontou, que não poderia ser mais do que uma única data, por usuário)

library(data.table)
data <- setDT(data)[, lapply(.SD, sum), by = c("user", "date"), .SDcols = "items_bought"]

A seguir, vamos calcular rollapplyr combinado com sum e partial = TRUE a fim de encobrir margens (obrigado pelo conselho @G.Grothendieck) em intervalos de 3 dias

library(zoo)
data[, cum_items_bought_3_days := lapply(.SD, rollapplyr, 3, sum, partial = TRUE), .SDcols = "items_bought", by = user]

#     user       date items_bought cum_items_bought_3_days
#  1:    x 2013-01-01            2                       2
#  2:    x 2013-01-02            1                       3
#  3:    x 2013-01-03            0                       3
#  4:    x 2013-01-04            0                       1
#  5:    x 2013-01-05            3                       3
#  6:    x 2013-01-06            1                       4
#  7:    y 2013-01-01            1                       1
#  8:    y 2013-01-02            1                       2
#  9:    y 2013-01-03            0                       2
# 10:    y 2013-01-04            5                       6
# 11:    y 2013-01-05            6                      11
# 12:    y 2013-01-06            1                      12

Este é o conjunto de dados que usei

data <- structure(list(date = structure(c(15706, 15707, 15708, 15709, 15710, 15711, 15706, 15707, 15708, 15709, 15710, 15711), class = "Date"), user = structure(c(1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 1L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L, 2L), .Label = c(" x", " y"), class = "factor"), items_bought = c(2L, 1L, 0L, 0L, 3L, 1L, 1L, 1L, 0L, 5L, 6L, 1L)), .Names = c("date", "user", "items_bought"), row.names = c(NA, -12L), class = "data.frame")

Aqui está um método razoavelmente simples:

# replicate your data, shifting the days ahead by your required window,
# and rbind into a single data frame
d <- do.call(rbind,lapply(0:2, function(x) transform(data,date=date+x)))

# use aggregate to add it together, subsetting out "future" days
aggregate(items_bought~date+user,subset(d,date<=max(data$date)),sum)
         date user items_bought
1  2013-01-01    x            2
2  2013-01-02    x            3
3  2013-01-03    x            3
4  2013-01-04    x            1
5  2013-01-05    x            3
6  2013-01-06    x            4
7  2013-01-01    y            1
8  2013-01-02    y            2
9  2013-01-03    y            2
10 2013-01-04    y            6
11 2013-01-05    y           11
12 2013-01-06    y           12

A seguir parece válida:

unlist(lapply(split(data, data$user), 
              function(x) {
                 ave(x$items_bought, 
                 cumsum(c(0, diff(x$date)) >= 3), FUN = cumsum) 
              }))   
#x1  x2  x3  x4  y1  y2  y3  y4 
# 2   3   3   4   1   6   6   7

Onde data:

data = structure(list(date = structure(c(15706, 15707, 15710, 15711, 
15706, 15707, 15710, 15711), class = "Date"), user = structure(c(1L, 
1L, 1L, 1L, 2L, 2L, 2L, 2L), .Label = c(" x", " y"), class = "factor"), 
    items_bought = c(2L, 1L, 3L, 1L, 1L, 5L, 6L, 1L)), .Names = c("date", 
"user", "items_bought"), row.names = c(NA, -8L), class = "data.frame")

Aqui é uma abordagem que não usa cumsum mas um aninhados lapply em vez disso.O primeiro vai para os utilizadores e, em seguida, para cada usuário, o segundo lapply constrói o desejado de pacotes de dados pela soma de todos os itens comprados nos últimos 2 dias de cada data.Observe que, se data$date não foram classificados, teria de ser ordenados em ordem crescente em primeiro lugar.

data <- structure(list(
    date = structure(c(15706, 15707, 15708, 15709, 15710, 15711, 
        15706, 15707, 15708, 15709, 15710, 15711), class = "Date"), 
    user = c("x", "x", "x", "x", "x", "x", "y", "y", "y", "y", "y", "y"),
    items_bought = c(2L, 1L, 0L, 0L, 3L, 1L, 1L, 1L, 0L, 5L, 6L, 1L)),
    .Names = c("date", "user", "items_bought"),
    row.names = c(NA, -12L),
    class = "data.frame")

do.call(rbind, lapply(unique(data$user),
   function(u) {
       subd <- subset(data, user == u)
       do.call(rbind, lapply(subd$date, 
           function(x) data.frame(date = x, 
               user = u, items_bought = 
               sum(subd[subd$date %in% (x - 2):x, "items_bought"]))))
}))

Editar

Para lidar com o problema de ter vários carimbos de data / hora para cada dia (mais de 1 linha por data) em primeiro lugar gostaria de agregado pela soma de todos os itens comprados durante em cada momento, no mesmo dia.Você pode fazer isso e.g.usando o built-in função de aggregate mas se seus dados é muito grande você pode usar também data.table para a velocidade.Eu vou chamar o seu frame de dados original (com mais de 1 linha por data) predata e o agregado 1 (uma linha por data) data.Então, chamando

predt <- data.table(predata)
setkey(predt, date, user)
data <- predt[, list(items_bought = sum(items_bought)), by = key(predt)]

você obter uma estrutura de dados que contém uma linha por data e colunas data, usuário, items_bought.Agora, eu acho o seguinte maneira vai ser mais rápido do que o aninhados lapply acima, mas eu não tenho certeza já que não posso testá-lo em seus dados.Eu estou usando os dados.tabela porque ele é feito para ser rápido (se usado da maneira correta, o que eu não tenho a certeza se é isso).O loop interno será substituído por uma função f.Eu não sei se existe uma forma sucinta, evitando-se a essa função e substituir o duplo ciclo com apenas uma chamada para dados.tabela, ou como gravar dados.tabela chamada que seria executado mais rapidamente.

library(data.table)
dt <- data.table(data)
setkey(dt, user)
f <- function(d, u) {
    do.call(rbind, lapply(d$date, function(x) data.frame(date = x,
        items_bought = d[date %in% (x - 2):x, sum(items_bought)])))
}
data <- dt[, f(.SD, user), by = user]

De outra forma, que não usa dados.tabela, partindo do princípio de que você tem bastante RAM (novamente, eu não sei o tamanho dos dados), é o armazenamento de itens comprados 1 dia antes em um vetor, em seguida, os itens comprados 2 dias antes em outro vetor, etc, e soma-los no final.Algo como

sumlist <- vector("list", 2) # this will hold one vector, which contains items 
    # bought 1 or 2 days ago
for (i in 1:2) {
    # tmpstr will be used to find the items that a given user bought i days ago
    tmpstr <- paste(data$date - i, data$user, sep = "|")
    tmpv <- data$items_bought[
        match(tmpstr, paste(data$date, data$user, sep = "|"))]
    # if a date is not in the original data, assume no purchases
    tmpv[is.na(tmpv)] <- 0
    sumlist[[i]] <- tmpv
}
# finally, add up items bought in the past as well as the present day
data$cum_items_bought_3_days <- 
    rowSums(as.data.frame(sumlist)) + data$items_bought

A última coisa que eu iria tentar seria para colocar em paralelo o lapply chama, por exemplo,usando a função mclapply em vez disso, ou por re-escrever o código usando a funcionalidade paralela de foreach ou plyr.Dependendo da força do seu PC e o tamanho da tarefa, isto pode superar o de dados.tabela single-core de desempenho...

Parece que pacotes xts e zoo contêm funções que fazer o que você quer, embora você pode ter os mesmos problemas com o tamanho de seu conjunto de dados reais como com @alexis_laz resposta.Usando as funções do xts resposta esta pergunta parecem fazer o truque.

Primeiro eu peguei o código da resposta que eu link acima para ter certeza de que funcionou por apenas um user.Eu incluir o apply.daily função, porque eu acredito que a partir de suas edições/comentários que você tiver várias observações por alguns dias para alguns usuários - eu adicionei uma linha extra para o brinquedo de conjunto de dados para refletir isso.

# Make dataset with two observations for one date for "y" user
dat <- structure(list(
    date = structure(c(15706, 15707, 15708, 15709, 15710, 15711, 
        15706, 15707, 15708, 15709, 15710, 15711, 15711), class = "Date"), 
    user = c("x", "x", "x", "x", "x", "x", "y", "y", "y", "y", "y", "y", "y"),
    items_bought = c(2L, 1L, 0L, 0L, 3L, 1L, 1L, 1L, 0L, 5L, 6L, 1L, 0L)),
    .Names = c("date", "user", "items_bought"),
    row.names = c(NA, -13L),
    class = "data.frame")

# Load xts package (also loads zoo)
require(xts)

# See if this works for one user
dat1 = subset(dat, user == "y")
# Create "xts" object for use with apply.daily()
dat1.1 = xts(dat1$items_bought, dat1$date)
dat2 = apply.daily(dat1.1, sum)
# Now use rollapply with a 3-day window
# The "partial" argument appears to only work with zoo objects, not xts
sum.itemsbought = rollapply(zoo(dat2), 3, sum, align = "right", partial = TRUE)

Eu pensei que a saída poderia parecer melhor (mais como saída de exemplo a partir de sua pergunta).Eu ainda não tinha trabalhado com zoo objetos muito, mas a resposta para esta pergunta deu-me algumas indicações para colocar as informações em uma data.frame.

data.frame(Date=time(sum.itemsbought), sum.itemsbought, row.names=NULL)

Uma vez eu tive isso funcionou por um user, ele foi direto para expandir isso para todo o brinquedo conjunto de dados.Este é o lugar onde a velocidade pode se tornar um problema.Eu uso lapply e do.call para esta etapa.

allusers = lapply(unique(dat$user), function(x) {
    dat1 = dat[dat$user == x,]
    dat1.1 = xts(dat1$items_bought, dat1$date)
    dat2 = apply.daily(dat1.1, sum)
    sum.itemsbought = rollapply(zoo(dat2), 3, sum, align = "right", partial = TRUE)
    data.frame(Date=time(sum.itemsbought), user = x, sum.itemsbought, row.names=NULL)
} )
do.call(rbind, allusers)

Eu gosto de James resposta melhor, mas aqui está uma alternativa:

with(data,{
  sapply(split(data,user),function(x){
    sapply(x$date,function(y) sum(x$items_bought[x$date %in% c(y,y-1,y-2)]))
  })
})
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