Интерполировать между каждой строкой data.frame

Я хочу быстро выполнить повторную выборку 9X_rstats и интерполяцию между каждой строкой data.frame. Я 9X_interpolation не возражаю против работы с data.table или другими 9X_interpolation структурами данных, если это необходимо. Вот 9X_r-language воспроизводимый пример:

df <- data.frame(x = c(0, 2, 10),
                 y = c(10, 12, 0))

Желаемый результат: функция 9X_base-r f(df, n), где n — количество значений интерполяции, которые 9X_interpolate приведут к:

df_int <- f(df, 1)

# That would produce :
# df_int <- data.frame(x = c(0, 1, 2, 6, 10),
#                      y = c(10, 11, 12, 6, 0))

df_int <- f(df, 3)

# That would produce :
# df_int <- data.frame(x = c(0, 0.5, 1, 1.5, 2, 4, 6, 8, 10),
#                      y = c(10, 10.5, 11, 11.5, 12, 9, 6, 3, 0))

Некоторые решения были предложены 9X_r-language с использованием approx, но в моем случае это 9X_r не работает.

8
0

r

interpolation
3
Общее количество ответов: 3

Ответ #1

Ответ на вопрос: Интерполировать между каждой строкой data.frame

Без учета скорости

interpolate_vector <- function(x, n) {
  Reduce(function(x, tail_x) {
    c(head(x, -1), seq(tail(x, 1), tail_x[1], length.out = n + 2))
  }, init = x[1], x = tail(x, -1))
}

f <- function(df, n) {
  as.data.frame(lapply(df, interpolate_vector, n))
}

f(df, 1)

   x  y
1  0 10
2  1 11
3  2 12
4  6  6
5 10  0

f(df, 3)

     x    y
1  0.0 10.0
2  0.5 10.5
3  1.0 11.0
4  1.5 11.5
5  2.0 12.0
6  4.0  9.0
7  6.0  6.0
8  8.0  3.0
9 10.0  0.0

Без Reduce и растущих векторов:

interpolate_vector_2 <- function(x, n) {
  res <- numeric(length = (length(x)-1) * (n+1) + 1)
  for (i in head(seq_along(x), -1)) {
    res[(i + (i-1)*n) : (i + i*n + 1)] <- 
      seq(x[i], x[i+1], length.out = n+2)
  }
  res
}

f_2 <- function(df, n) {
  as.data.frame(lapply(df, interpolate_vector_2, n))
}

Шаблон 9X_interpolate эталона (включая ответы @Maël):

res <- bench::press(
  rows = c(1e2, 1e3),
  n = c(1, 3, 10),
  {
    df <- data.frame(
      x = runif(rows),
      y = runif(rows)
    )
    bench::mark(
      zoo = f_3(df, n),
      loop = f_2(df, n),
      reduce = f(df, n),
      approx = f_4(df, n)
    )
  }
)

9X_Интерполировать между каждой строкой data.frame_r-language

11
0

Ответ #2

Ответ на вопрос: Интерполировать между каждой строкой data.frame

Другая возможность с zoo::na.approx. Идея состоит в том, чтобы 9X_interpolation создать вектор с n NA между элементами векторов, а 9X_base-r затем использовать na.approx. Это решение предположительно 9X_r-language является самым быстрым (см. benchmark).

library(zoo)
interp <- function(v, n){
  na_vec <- c(sapply(v, \(x) c(x, rep(NA, n))))[1:((length(v) - 1) * (n + 1) + 1)]
  zoo::na.approx(na_vec)
}

f <- function(df, n) as.data.frame(lapply(df, interp, n))

примеры

f(df, 1)
#    x  y
# 1  0 10
# 2  1 11
# 3  2 12
# 4  6  6
# 5 10  0

f(df, 3)
#      x    y
# 1  0.0 10.0
# 2  0.5 10.5
# 3  1.0 11.0
# 4  1.5 11.5
# 5  2.0 12.0
# 6  4.0  9.0
# 7  6.0  6.0
# 8  8.0  3.0
# 9 10.0  0.0

6
0

Ответ #3

Ответ на вопрос: Интерполировать между каждой строкой data.frame

Использование approx:

interp <- function(x, n){
  v = c()
  for(i in seq(length(x) - 1)) {
    tmp = approx(c(x[i], x[i + 1]), n = 2 + n)$y
    v = c(v, tmp)
  }
  v[!duplicated(v)]
}

f <- function(df, n) as.data.frame(lapply(df, interp, n))

примеры

f(df, 1)
#    x  y
# 1  0 10
# 2  1 11
# 3  2 12
# 4  6  6
# 5 10  0

f(df, 3)
#      x    y
# 1  0.0 10.0
# 2  0.5 10.5
# 3  1.0 11.0
# 4  1.5 11.5
# 5  2.0 12.0
# 6  4.0  9.0
# 7  6.0  6.0
# 8  8.0  3.0
# 9 10.0  0.0

9X_interpolation

4
0