我有代码,在一个地方以一个数据帧列表结束,我真的想转换成一个单一的大数据帧。

我从之前的一个问题中得到了一些提示,这个问题试图做一些类似但更复杂的事情。

下面是我开始的一个例子(为了说明,这是非常简化的):

listOfDataFrames <- vector(mode = "list", length = 100)

for (i in 1:100) {
    listOfDataFrames[[i]] <- data.frame(a=sample(letters, 500, rep=T),
                             b=rnorm(500), c=rnorm(500))
}

我目前正在使用这个:

  df <- do.call("rbind", listOfDataFrames)

另一个选择是使用plyr函数:

df <- ldply(listOfDataFrames, data.frame)

这比原来的要慢一点:

> system.time({ df <- do.call("rbind", listOfDataFrames) })
   user  system elapsed 
   0.25    0.00    0.25 
> system.time({ df2 <- ldply(listOfDataFrames, data.frame) })
   user  system elapsed 
   0.30    0.00    0.29
> identical(df, df2)
[1] TRUE

我猜是用do。Call ("rbind",…)将是你能找到的最快的方法,除非你能做到(a)使用矩阵而不是data.frames, (b)预分配最终矩阵并赋值给它,而不是增长它。

编辑1:

根据Hadley的评论,下面是rbind的最新版本。从CRAN填充:

> system.time({ df3 <- rbind.fill(listOfDataFrames) })
   user  system elapsed 
   0.24    0.00    0.23 
> identical(df, df3)
[1] TRUE

这比rbind更简单,并且稍微快一些(这些计时在多次运行中都有效)。据我所知,github上的plyr版本甚至比这个还要快。


为了完整起见,我认为这个问题的答案需要更新。“我猜是用do。Call ("rbind",…)将是你能找到的最快的方法。"2010年5月和之后的一段时间可能是这样,但在2011年9月左右,数据中引入了一个新函数rbindlist。表包版本1.8.2,与注释“这是相同的do.call("rbind",l),但更快”。快了多少?

library(rbenchmark)
benchmark(
  do.call = do.call("rbind", listOfDataFrames),
  plyr_rbind.fill = plyr::rbind.fill(listOfDataFrames), 
  plyr_ldply = plyr::ldply(listOfDataFrames, data.frame),
  data.table_rbindlist = as.data.frame(data.table::rbindlist(listOfDataFrames)),
  replications = 100, order = "relative", 
  columns=c('test','replications', 'elapsed','relative')
  ) 

                  test replications elapsed relative
4 data.table_rbindlist          100    0.11    1.000
1              do.call          100    9.39   85.364
2      plyr_rbind.fill          100   12.08  109.818
3           plyr_ldply          100   15.14  137.636

dplyr中还有bind_rows(x,…)。

> system.time({ df.Base <- do.call("rbind", listOfDataFrames) })
   user  system elapsed 
   0.08    0.00    0.07 
> 
> system.time({ df.dplyr <- as.data.frame(bind_rows(listOfDataFrames)) })
   user  system elapsed 
   0.01    0.00    0.02 
> 
> identical(df.Base, df.dplyr)
[1] TRUE

代码:

library(microbenchmark)

dflist <- vector(length=10,mode="list")
for(i in 1:100)
{
  dflist[[i]] <- data.frame(a=runif(n=260),b=runif(n=260),
                            c=rep(LETTERS,10),d=rep(LETTERS,10))
}


mb <- microbenchmark(
plyr::rbind.fill(dflist),
dplyr::bind_rows(dflist),
data.table::rbindlist(dflist),
plyr::ldply(dflist,data.frame),
do.call("rbind",dflist),
times=1000)

ggplot2::autoplot(mb)

会话:

R version 3.3.0 (2016-05-03)
Platform: x86_64-w64-mingw32/x64 (64-bit)
Running under: Windows 7 x64 (build 7601) Service Pack 1

> packageVersion("plyr")
[1] ‘1.8.4’
> packageVersion("dplyr")
[1] ‘0.5.0’
> packageVersion("data.table")
[1] ‘1.9.6’

更新: 重新运行31 - 1月- 2018。在同一台计算机上运行。包的新版本。为种子爱好者增加了种子。

set.seed(21)
library(microbenchmark)

dflist <- vector(length=10,mode="list")
for(i in 1:100)
{
  dflist[[i]] <- data.frame(a=runif(n=260),b=runif(n=260),
                            c=rep(LETTERS,10),d=rep(LETTERS,10))
}


mb <- microbenchmark(
  plyr::rbind.fill(dflist),
  dplyr::bind_rows(dflist),
  data.table::rbindlist(dflist),
  plyr::ldply(dflist,data.frame),
  do.call("rbind",dflist),
  times=1000)

ggplot2::autoplot(mb)+theme_bw()


R version 3.4.0 (2017-04-21)
Platform: x86_64-w64-mingw32/x64 (64-bit)
Running under: Windows 7 x64 (build 7601) Service Pack 1

> packageVersion("plyr")
[1] ‘1.8.4’
> packageVersion("dplyr")
[1] ‘0.7.2’
> packageVersion("data.table")
[1] ‘1.10.4’

更新:重新运行2019年8月6日。

set.seed(21)
library(microbenchmark)

dflist <- vector(length=10,mode="list")
for(i in 1:100)
{
  dflist[[i]] <- data.frame(a=runif(n=260),b=runif(n=260),
                            c=rep(LETTERS,10),d=rep(LETTERS,10))
}


mb <- microbenchmark(
  plyr::rbind.fill(dflist),
  dplyr::bind_rows(dflist),
  data.table::rbindlist(dflist),
  plyr::ldply(dflist,data.frame),
  do.call("rbind",dflist),
  purrr::map_df(dflist,dplyr::bind_rows),
  times=1000)

ggplot2::autoplot(mb)+theme_bw()

R version 3.6.0 (2019-04-26)
Platform: x86_64-pc-linux-gnu (64-bit)
Running under: Ubuntu 18.04.2 LTS

Matrix products: default
BLAS:   /usr/lib/x86_64-linux-gnu/openblas/libblas.so.3
LAPACK: /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libopenblasp-r0.2.20.so

packageVersion("plyr")
packageVersion("dplyr")
packageVersion("data.table")
packageVersion("purrr")

>> packageVersion("plyr")
[1] ‘1.8.4’
>> packageVersion("dplyr")
[1] ‘0.8.3’
>> packageVersion("data.table")
[1] ‘1.12.2’
>> packageVersion("purrr")
[1] ‘0.3.2’

更新:重新运行2021年11月18日。

set.seed(21)
library(microbenchmark)

dflist <- vector(length=10,mode="list")
for(i in 1:100)
{
  dflist[[i]] <- data.frame(a=runif(n=260),b=runif(n=260),
                            c=rep(LETTERS,10),d=rep(LETTERS,10))
}


mb <- microbenchmark(
  plyr::rbind.fill(dflist),
  dplyr::bind_rows(dflist),
  data.table::rbindlist(dflist),
  plyr::ldply(dflist,data.frame),
  do.call("rbind",dflist),
  Reduce("rbind",dflist),
  purrr::map_df(dflist,dplyr::bind_rows),
  times=1000)

ggplot2::autoplot(mb)+theme_bw()

R version 4.1.2 (2021-11-01)
Platform: x86_64-w64-mingw32/x64 (64-bit)
Running under: Windows 10 x64 (build 19043)

>packageVersion("plyr")
[1] ‘1.8.6’
> packageVersion("dplyr")
[1] ‘1.0.7’
> packageVersion("data.table")
[1] ‘1.14.2’
> packageVersion("purrr")
[1] ‘0.3.4’

在tidyverse中应该如何做:

df.dplyr.purrr <- listOfDataFrames %>% map_df(bind_rows)

这里有另一种方法可以做到这一点(只是将它添加到答案中,因为reduce是一个非常有效的功能工具,它经常被忽视为循环的替代品。在这个特定的情况下,这两种方法都没有比do.call快得多)

使用底数R:

df <- Reduce(rbind, listOfDataFrames)

或者,用tidyverse来形容:

library(tidyverse) # or, library(dplyr); library(purrr)
df <- listOfDataFrames %>% reduce(bind_rows)

唯一的方法就是用数据来解决问题。表中缺少的是标识符列,以知道数据来自列表中的哪个数据帧。

就像这样:

df_id <- data.table::rbindlist(listOfDataFrames, idcol = TRUE)

idcol参数添加一个列(.id),标识列表中包含的数据帧的来源。结果是这样的:

.id a         b           c
1   u   -0.05315128 -1.31975849 
1   b   -1.00404849 1.15257952  
1   y   1.17478229  -0.91043925 
1   q   -1.65488899 0.05846295  
1   c   -1.43730524 0.95245909  
1   b   0.56434313  0.93813197  

为那些想要比较一些最近答案的人提供了一个更新的视觉效果(我想比较purrr和dplyr解决方案)。基本上我结合了@TheVTM和@rmf的答案。

代码:

library(microbenchmark)
library(data.table)
library(tidyverse)

dflist <- vector(length=10,mode="list")
for(i in 1:100)
{
  dflist[[i]] <- data.frame(a=runif(n=260),b=runif(n=260),
                            c=rep(LETTERS,10),d=rep(LETTERS,10))
}


mb <- microbenchmark(
  dplyr::bind_rows(dflist),
  data.table::rbindlist(dflist),
  purrr::map_df(dflist, bind_rows),
  do.call("rbind",dflist),
  times=500)

ggplot2::autoplot(mb)

会议信息:

sessionInfo()
R version 3.4.1 (2017-06-30)
Platform: x86_64-w64-mingw32/x64 (64-bit)
Running under: Windows 7 x64 (build 7601) Service Pack 1

包版本:

> packageVersion("tidyverse")
[1] ‘1.1.1’
> packageVersion("data.table")
[1] ‘1.10.0’

使用dplyr包中的bind_rows():

bind_rows(list_of_dataframes, .id = "column_label")

从purrr 1.0.0开始,一个新的选项是list_rbind:

library(purrr)
list_rbind(listOfDataFrames, names_to = "column_label")