W większości przypadków podczas pracy z odpowiedzią otrzymaną z interfejsu API lub innymi danymi o złożonej strukturze drzewiastej masz do czynienia z formatami JSON i XML.
Formaty te mają wiele zalet: przechowują dane w dość zwarty sposób i pozwalają uniknąć niepotrzebnego powielania informacji.
Wadą tych formatów jest złożoność ich przetwarzania i analizy. Nieustrukturyzowanych danych nie da się wykorzystać w obliczeniach i nie można na nich budować wizualizacji.
Artykuł ten stanowi logiczną kontynuację publikacji . Pomoże Ci to przenieść nieustrukturyzowane struktury danych do znanej i odpowiedniej do analizy formy tabelarycznej za pomocą pakietu tidyr, zawarte w rdzeniu biblioteki tidyversei jego rodzinę funkcji unnest_*().
Zawartość
Jeśli interesuje Cię analiza danych, być może zainteresuje Cię mój и kanały. Większość treści jest poświęcona językowi R.
Wprowadzenie
Prostokątne (uwaga tłumacza, nie znalazłem odpowiednich opcji tłumaczenia tego terminu, więc zostawimy to tak, jak jest.) to proces przenoszenia nieustrukturyzowanych danych za pomocą zagnieżdżonych tablic do dwuwymiarowej tabeli składającej się ze znanych wierszy i kolumn. W tidyr Istnieje kilka funkcji, które pomogą Ci rozwinąć zagnieżdżone kolumny listy i zredukować dane do prostokątnej, tabelarycznej postaci:
unnest_longer()pobiera każdy element listy kolumn i tworzy nowy wiersz.unnest_wider()pobiera każdy element listy kolumn i tworzy nową kolumnę.unnest_auto()automatycznie określa, której funkcji najlepiej użyć
unnest_longer()lubunnest_wider().hoist()podobny dounnest_wider()ale wybiera tylko określone komponenty i pozwala na pracę z kilkoma poziomami zagnieżdżenia.
Większość problemów związanych z wprowadzaniem nieustrukturyzowanych danych z kilkoma poziomami zagnieżdżenia do dwuwymiarowej tabeli można rozwiązać, łącząc wymienione funkcje z dplyr.
Aby zademonstrować te techniki, użyjemy pakietu repurrrsive, który udostępnia wiele złożonych, wielopoziomowych list pochodzących z internetowego interfejsu API.
library(tidyr)
library(dplyr)
library(repurrrsive)Użytkownicy GitHuba
Zacznijmy od gh_users, lista zawierająca informacje o sześciu użytkownikach GitHub. Najpierw przekształćmy listę gh_users в łkać rama:
users <- tibble( user = gh_users ) Wydaje się to trochę sprzeczne z intuicją: po co podawać listę gh_usersdo bardziej złożonej struktury danych? Ramka danych ma jednak dużą zaletę: łączy wiele wektorów, dzięki czemu wszystko jest śledzone w jednym obiekcie.
Każdy element obiektu users to nazwana lista, w której każdy element reprezentuje kolumnę.
names(users$user[[1]])
#> [1] "login" "id" "avatar_url"
#> [4] "gravatar_id" "url" "html_url"
#> [7] "followers_url" "following_url" "gists_url"
#> [10] "starred_url" "subscriptions_url" "organizations_url"
#> [13] "repos_url" "events_url" "received_events_url"
#> [16] "type" "site_admin" "name"
#> [19] "company" "blog" "location"
#> [22] "email" "hireable" "bio"
#> [25] "public_repos" "public_gists" "followers"
#> [28] "following" "created_at" "updated_at"Istnieją dwa sposoby przekształcania składników listy w kolumny. unnest_wider() pobiera każdy komponent i tworzy nową kolumnę:
users %>% unnest_wider(user)
#> # A tibble: 6 x 30
#> login id avatar_url gravatar_id url html_url followers_url
#> <chr> <int> <chr> <chr> <chr> <chr> <chr>
#> 1 gabo… 6.60e5 https://a… "" http… https:/… https://api.…
#> 2 jenn… 5.99e5 https://a… "" http… https:/… https://api.…
#> 3 jtle… 1.57e6 https://a… "" http… https:/… https://api.…
#> 4 juli… 1.25e7 https://a… "" http… https:/… https://api.…
#> 5 leep… 3.51e6 https://a… "" http… https:/… https://api.…
#> 6 masa… 8.36e6 https://a… "" http… https:/… https://api.…
#> # … with 23 more variables: following_url <chr>, gists_url <chr>,
#> # starred_url <chr>, subscriptions_url <chr>, organizations_url <chr>,
#> # repos_url <chr>, events_url <chr>, received_events_url <chr>,
#> # type <chr>, site_admin <lgl>, name <chr>, company <chr>, blog <chr>,
#> # location <chr>, email <chr>, public_repos <int>, public_gists <int>,
#> # followers <int>, following <int>, created_at <chr>, updated_at <chr>,
#> # bio <chr>, hireable <lgl>W tym przypadku mamy tabelę składającą się z 30 kolumn i większość z nich nie będzie nam potrzebna, więc zamiast tego możemy unnest_wider() używać hoist(). hoist() pozwala nam wyodrębnić wybrane komponenty przy użyciu tej samej składni co purrr::pluck():
users %>% hoist(user,
followers = "followers",
login = "login",
url = "html_url"
)
#> # A tibble: 6 x 4
#> followers login url user
#> <int> <chr> <chr> <list>
#> 1 303 gaborcsardi https://github.com/gaborcsardi <named list [27]>
#> 2 780 jennybc https://github.com/jennybc <named list [27]>
#> 3 3958 jtleek https://github.com/jtleek <named list [27]>
#> 4 115 juliasilge https://github.com/juliasilge <named list [27]>
#> 5 213 leeper https://github.com/leeper <named list [27]>
#> 6 34 masalmon https://github.com/masalmon <named list [27]>hoist() usuwa określone nazwane komponenty z listy kolumn użytkownikwięc możesz rozważyć hoist() jak przenoszenie komponentów z wewnętrznej listy ramki daty na jej najwyższy poziom.
Repozytoria Githuba
Wyrównanie listy gh_repos zaczynamy podobnie, konwertując go na tibble:
repos <- tibble(repo = gh_repos)
repos
#> # A tibble: 6 x 1
#> repo
#> <list>
#> 1 <list [30]>
#> 2 <list [30]>
#> 3 <list [30]>
#> 4 <list [26]>
#> 5 <list [30]>
#> 6 <list [30]>Tym razem elementy użytkownik reprezentują listę repozytoriów posiadanych przez tego użytkownika. Każde repozytorium to osobna obserwacja, a więc zgodnie z koncepcją schludnych danych (w przybliżeniu uporządkowane dane) powinny stać się nowymi liniami i dlatego ich używamy unnest_longer() a nie unnest_wider():
repos <- repos %>% unnest_longer(repo)
repos
#> # A tibble: 176 x 1
#> repo
#> <list>
#> 1 <named list [68]>
#> 2 <named list [68]>
#> 3 <named list [68]>
#> 4 <named list [68]>
#> 5 <named list [68]>
#> 6 <named list [68]>
#> 7 <named list [68]>
#> 8 <named list [68]>
#> 9 <named list [68]>
#> 10 <named list [68]>
#> # … with 166 more rowsTeraz możemy skorzystać unnest_wider() lub hoist() :
repos %>% hoist(repo,
login = c("owner", "login"),
name = "name",
homepage = "homepage",
watchers = "watchers_count"
)
#> # A tibble: 176 x 5
#> login name homepage watchers repo
#> <chr> <chr> <chr> <int> <list>
#> 1 gaborcsardi after <NA> 5 <named list [65]>
#> 2 gaborcsardi argufy <NA> 19 <named list [65]>
#> 3 gaborcsardi ask <NA> 5 <named list [65]>
#> 4 gaborcsardi baseimports <NA> 0 <named list [65]>
#> 5 gaborcsardi citest <NA> 0 <named list [65]>
#> 6 gaborcsardi clisymbols "" 18 <named list [65]>
#> 7 gaborcsardi cmaker <NA> 0 <named list [65]>
#> 8 gaborcsardi cmark <NA> 0 <named list [65]>
#> 9 gaborcsardi conditions <NA> 0 <named list [65]>
#> 10 gaborcsardi crayon <NA> 52 <named list [65]>
#> # … with 166 more rowsZwróć uwagę na użycie c("owner", "login"): To pozwala nam uzyskać wartość drugiego poziomu z zagnieżdżonej listy owner. Alternatywnym podejściem jest pobranie całej listy owner a następnie za pomocą funkcji unnest_wider() umieść każdy z jego elementów w kolumnie:
repos %>%
hoist(repo, owner = "owner") %>%
unnest_wider(owner)
#> # A tibble: 176 x 18
#> login id avatar_url gravatar_id url html_url followers_url
#> <chr> <int> <chr> <chr> <chr> <chr> <chr>
#> 1 gabo… 660288 https://a… "" http… https:/… https://api.…
#> 2 gabo… 660288 https://a… "" http… https:/… https://api.…
#> 3 gabo… 660288 https://a… "" http… https:/… https://api.…
#> 4 gabo… 660288 https://a… "" http… https:/… https://api.…
#> 5 gabo… 660288 https://a… "" http… https:/… https://api.…
#> 6 gabo… 660288 https://a… "" http… https:/… https://api.…
#> 7 gabo… 660288 https://a… "" http… https:/… https://api.…
#> 8 gabo… 660288 https://a… "" http… https:/… https://api.…
#> 9 gabo… 660288 https://a… "" http… https:/… https://api.…
#> 10 gabo… 660288 https://a… "" http… https:/… https://api.…
#> # … with 166 more rows, and 11 more variables: following_url <chr>,
#> # gists_url <chr>, starred_url <chr>, subscriptions_url <chr>,
#> # organizations_url <chr>, repos_url <chr>, events_url <chr>,
#> # received_events_url <chr>, type <chr>, site_admin <lgl>, repo <list>Zamiast myśleć o wyborze odpowiedniej funkcji unnest_longer() lub unnest_wider() możesz użyć unnest_auto(). Funkcja ta korzysta z kilku metod heurystycznych w celu wybrania najbardziej odpowiedniej funkcji do przekształcenia danych i wyświetla komunikat o wybranej metodzie.
tibble(repo = gh_repos) %>%
unnest_auto(repo) %>%
unnest_auto(repo)
#> Using `unnest_longer(repo)`; no element has names
#> Using `unnest_wider(repo)`; elements have 68 names in common
#> # A tibble: 176 x 67
#> id name full_name owner private html_url description fork url
#> <int> <chr> <chr> <lis> <lgl> <chr> <chr> <lgl> <chr>
#> 1 6.12e7 after gaborcsa… <nam… FALSE https:/… Run Code i… FALSE http…
#> 2 4.05e7 argu… gaborcsa… <nam… FALSE https:/… Declarativ… FALSE http…
#> 3 3.64e7 ask gaborcsa… <nam… FALSE https:/… Friendly C… FALSE http…
#> 4 3.49e7 base… gaborcsa… <nam… FALSE https:/… Do we get … FALSE http…
#> 5 6.16e7 cite… gaborcsa… <nam… FALSE https:/… Test R pac… TRUE http…
#> 6 3.39e7 clis… gaborcsa… <nam… FALSE https:/… Unicode sy… FALSE http…
#> 7 3.72e7 cmak… gaborcsa… <nam… FALSE https:/… port of cm… TRUE http…
#> 8 6.80e7 cmark gaborcsa… <nam… FALSE https:/… CommonMark… TRUE http…
#> 9 6.32e7 cond… gaborcsa… <nam… FALSE https:/… <NA> TRUE http…
#> 10 2.43e7 cray… gaborcsa… <nam… FALSE https:/… R package … FALSE http…
#> # … with 166 more rows, and 58 more variables: forks_url <chr>,
#> # keys_url <chr>, collaborators_url <chr>, teams_url <chr>,
#> # hooks_url <chr>, issue_events_url <chr>, events_url <chr>,
#> # assignees_url <chr>, branches_url <chr>, tags_url <chr>,
#> # blobs_url <chr>, git_tags_url <chr>, git_refs_url <chr>,
#> # trees_url <chr>, statuses_url <chr>, languages_url <chr>,
#> # stargazers_url <chr>, contributors_url <chr>, subscribers_url <chr>,
#> # subscription_url <chr>, commits_url <chr>, git_commits_url <chr>,
#> # comments_url <chr>, issue_comment_url <chr>, contents_url <chr>,
#> # compare_url <chr>, merges_url <chr>, archive_url <chr>,
#> # downloads_url <chr>, issues_url <chr>, pulls_url <chr>,
#> # milestones_url <chr>, notifications_url <chr>, labels_url <chr>,
#> # releases_url <chr>, deployments_url <chr>, created_at <chr>,
#> # updated_at <chr>, pushed_at <chr>, git_url <chr>, ssh_url <chr>,
#> # clone_url <chr>, svn_url <chr>, size <int>, stargazers_count <int>,
#> # watchers_count <int>, language <chr>, has_issues <lgl>,
#> # has_downloads <lgl>, has_wiki <lgl>, has_pages <lgl>,
#> # forks_count <int>, open_issues_count <int>, forks <int>,
#> # open_issues <int>, watchers <int>, default_branch <chr>,
#> # homepage <chr>Postacie z Gry o Tron
got_chars ma identyczną strukturę jak gh_users: Jest to zestaw nazwanych list, gdzie każdy element wewnętrznej listy opisuje jakiś atrybut postaci z Gry o Tron. Przynoszący got_chars W przypadku widoku tabeli zaczynamy od utworzenia ramki daty, tak jak w poprzednich przykładach, a następnie konwertujemy każdy element do osobnej kolumny:
chars <- tibble(char = got_chars)
chars
#> # A tibble: 30 x 1
#> char
#> <list>
#> 1 <named list [18]>
#> 2 <named list [18]>
#> 3 <named list [18]>
#> 4 <named list [18]>
#> 5 <named list [18]>
#> 6 <named list [18]>
#> 7 <named list [18]>
#> 8 <named list [18]>
#> 9 <named list [18]>
#> 10 <named list [18]>
#> # … with 20 more rows
chars2 <- chars %>% unnest_wider(char)
chars2
#> # A tibble: 30 x 18
#> url id name gender culture born died alive titles aliases father
#> <chr> <int> <chr> <chr> <chr> <chr> <chr> <lgl> <list> <list> <chr>
#> 1 http… 1022 Theo… Male Ironbo… In 2… "" TRUE <chr … <chr [… ""
#> 2 http… 1052 Tyri… Male "" In 2… "" TRUE <chr … <chr [… ""
#> 3 http… 1074 Vict… Male Ironbo… In 2… "" TRUE <chr … <chr [… ""
#> 4 http… 1109 Will Male "" "" In 2… FALSE <chr … <chr [… ""
#> 5 http… 1166 Areo… Male Norvos… In 2… "" TRUE <chr … <chr [… ""
#> 6 http… 1267 Chett Male "" At H… In 2… FALSE <chr … <chr [… ""
#> 7 http… 1295 Cres… Male "" In 2… In 2… FALSE <chr … <chr [… ""
#> 8 http… 130 Aria… Female Dornish In 2… "" TRUE <chr … <chr [… ""
#> 9 http… 1303 Daen… Female Valyri… In 2… "" TRUE <chr … <chr [… ""
#> 10 http… 1319 Davo… Male Wester… In 2… "" TRUE <chr … <chr [… ""
#> # … with 20 more rows, and 7 more variables: mother <chr>, spouse <chr>,
#> # allegiances <list>, books <list>, povBooks <list>, tvSeries <list>,
#> # playedBy <list>Struktura got_chars nieco trudniejsze niż gh_users, ponieważ niektóre elementy listy char same w sobie są listą, w rezultacie otrzymujemy filary - listy:
chars2 %>% select_if(is.list)
#> # A tibble: 30 x 7
#> titles aliases allegiances books povBooks tvSeries playedBy
#> <list> <list> <list> <list> <list> <list> <list>
#> 1 <chr [3]> <chr [4]> <chr [1]> <chr [3]> <chr [2]> <chr [6]> <chr [1]>
#> 2 <chr [2]> <chr [11]> <chr [1]> <chr [2]> <chr [4]> <chr [6]> <chr [1]>
#> 3 <chr [2]> <chr [1]> <chr [1]> <chr [3]> <chr [2]> <chr [1]> <chr [1]>
#> 4 <chr [1]> <chr [1]> <???> <chr [1]> <chr [1]> <chr [1]> <chr [1]>
#> 5 <chr [1]> <chr [1]> <chr [1]> <chr [3]> <chr [2]> <chr [2]> <chr [1]>
#> 6 <chr [1]> <chr [1]> <???> <chr [2]> <chr [1]> <chr [1]> <chr [1]>
#> 7 <chr [1]> <chr [1]> <???> <chr [2]> <chr [1]> <chr [1]> <chr [1]>
#> 8 <chr [1]> <chr [1]> <chr [1]> <chr [4]> <chr [1]> <chr [1]> <chr [1]>
#> 9 <chr [5]> <chr [11]> <chr [1]> <chr [1]> <chr [4]> <chr [6]> <chr [1]>
#> 10 <chr [4]> <chr [5]> <chr [2]> <chr [1]> <chr [3]> <chr [5]> <chr [1]>
#> # … with 20 more rowsTwoje dalsze działania zależą od celów analizy. Być może będziesz musiał umieścić informacje w liniach każdej książki i serii, w której pojawia się postać:
chars2 %>%
select(name, books, tvSeries) %>%
pivot_longer(c(books, tvSeries), names_to = "media", values_to = "value") %>%
unnest_longer(value)
#> # A tibble: 180 x 3
#> name media value
#> <chr> <chr> <chr>
#> 1 Theon Greyjoy books A Game of Thrones
#> 2 Theon Greyjoy books A Storm of Swords
#> 3 Theon Greyjoy books A Feast for Crows
#> 4 Theon Greyjoy tvSeries Season 1
#> 5 Theon Greyjoy tvSeries Season 2
#> 6 Theon Greyjoy tvSeries Season 3
#> 7 Theon Greyjoy tvSeries Season 4
#> 8 Theon Greyjoy tvSeries Season 5
#> 9 Theon Greyjoy tvSeries Season 6
#> 10 Tyrion Lannister books A Feast for Crows
#> # … with 170 more rowsA może chcesz stworzyć tabelę, która pozwoli Ci dopasować charakter do pracy:
chars2 %>%
select(name, title = titles) %>%
unnest_longer(title)
#> # A tibble: 60 x 2
#> name title
#> <chr> <chr>
#> 1 Theon Greyjoy Prince of Winterfell
#> 2 Theon Greyjoy Captain of Sea Bitch
#> 3 Theon Greyjoy Lord of the Iron Islands (by law of the green lands)
#> 4 Tyrion Lannister Acting Hand of the King (former)
#> 5 Tyrion Lannister Master of Coin (former)
#> 6 Victarion Greyjoy Lord Captain of the Iron Fleet
#> 7 Victarion Greyjoy Master of the Iron Victory
#> 8 Will ""
#> 9 Areo Hotah Captain of the Guard at Sunspear
#> 10 Chett ""
#> # … with 50 more rows(Zwróć uwagę na puste wartości "" w terenie titlewynika to z błędów popełnionych przy wprowadzaniu danych got_chars: w rzeczywistości postacie, dla których nie ma odpowiednich tytułów książek i seriali telewizyjnych w tej dziedzinie title musi mieć wektor o długości 0, a nie wektor o długości 1 zawierający pusty ciąg.)
Możemy przepisać powyższy przykład za pomocą funkcji unnest_auto(). Takie podejście jest wygodne w przypadku jednorazowej analizy, ale nie należy na nim polegać unnest_auto() do regularnego stosowania. Chodzi o to, że jeśli zmieni się struktura danych unnest_auto() może zmienić wybrany mechanizm transformacji danych, jeśli początkowo rozwinął kolumny listy w wiersze za pomocą unnest_longer(), wówczas gdy zmieni się struktura przychodzących danych, logikę można zmienić na korzyść unnest_wider(), a ciągłe stosowanie tego podejścia może prowadzić do nieoczekiwanych błędów.
tibble(char = got_chars) %>%
unnest_auto(char) %>%
select(name, title = titles) %>%
unnest_auto(title)
#> Using `unnest_wider(char)`; elements have 18 names in common
#> Using `unnest_longer(title)`; no element has names
#> # A tibble: 60 x 2
#> name title
#> <chr> <chr>
#> 1 Theon Greyjoy Prince of Winterfell
#> 2 Theon Greyjoy Captain of Sea Bitch
#> 3 Theon Greyjoy Lord of the Iron Islands (by law of the green lands)
#> 4 Tyrion Lannister Acting Hand of the King (former)
#> 5 Tyrion Lannister Master of Coin (former)
#> 6 Victarion Greyjoy Lord Captain of the Iron Fleet
#> 7 Victarion Greyjoy Master of the Iron Victory
#> 8 Will ""
#> 9 Areo Hotah Captain of the Guard at Sunspear
#> 10 Chett ""
#> # … with 50 more rowsGeokodowanie za pomocą Google
Następnie przyjrzymy się bardziej złożonej strukturze danych uzyskanych z usługi geokodowania Google. Buforowanie danych logowania jest sprzeczne z zasadami pracy z interfejsem API map Google, dlatego najpierw napiszę proste opakowanie wokół interfejsu API. Który opiera się na przechowywaniu klucza API Map Google w zmiennej środowiskowej; Jeśli nie masz klucza do pracy z API Map Google zapisanego w zmiennych środowiskowych, fragmenty kodu przedstawione w tej sekcji nie zostaną wykonane.
has_key <- !identical(Sys.getenv("GOOGLE_MAPS_API_KEY"), "")
if (!has_key) {
message("No Google Maps API key found; code chunks will not be run")
}
# https://developers.google.com/maps/documentation/geocoding
geocode <- function(address, api_key = Sys.getenv("GOOGLE_MAPS_API_KEY")) {
url <- "https://maps.googleapis.com/maps/api/geocode/json"
url <- paste0(url, "?address=", URLencode(address), "&key=", api_key)
jsonlite::read_json(url)
}Lista zwracana przez tę funkcję jest dość złożona:
houston <- geocode("Houston TX")
str(houston)
#> List of 2
#> $ results:List of 1
#> ..$ :List of 5
#> .. ..$ address_components:List of 4
#> .. .. ..$ :List of 3
#> .. .. .. ..$ long_name : chr "Houston"
#> .. .. .. ..$ short_name: chr "Houston"
#> .. .. .. ..$ types :List of 2
#> .. .. .. .. ..$ : chr "locality"
#> .. .. .. .. ..$ : chr "political"
#> .. .. ..$ :List of 3
#> .. .. .. ..$ long_name : chr "Harris County"
#> .. .. .. ..$ short_name: chr "Harris County"
#> .. .. .. ..$ types :List of 2
#> .. .. .. .. ..$ : chr "administrative_area_level_2"
#> .. .. .. .. ..$ : chr "political"
#> .. .. ..$ :List of 3
#> .. .. .. ..$ long_name : chr "Texas"
#> .. .. .. ..$ short_name: chr "TX"
#> .. .. .. ..$ types :List of 2
#> .. .. .. .. ..$ : chr "administrative_area_level_1"
#> .. .. .. .. ..$ : chr "political"
#> .. .. ..$ :List of 3
#> .. .. .. ..$ long_name : chr "United States"
#> .. .. .. ..$ short_name: chr "US"
#> .. .. .. ..$ types :List of 2
#> .. .. .. .. ..$ : chr "country"
#> .. .. .. .. ..$ : chr "political"
#> .. ..$ formatted_address : chr "Houston, TX, USA"
#> .. ..$ geometry :List of 4
#> .. .. ..$ bounds :List of 2
#> .. .. .. ..$ northeast:List of 2
#> .. .. .. .. ..$ lat: num 30.1
#> .. .. .. .. ..$ lng: num -95
#> .. .. .. ..$ southwest:List of 2
#> .. .. .. .. ..$ lat: num 29.5
#> .. .. .. .. ..$ lng: num -95.8
#> .. .. ..$ location :List of 2
#> .. .. .. ..$ lat: num 29.8
#> .. .. .. ..$ lng: num -95.4
#> .. .. ..$ location_type: chr "APPROXIMATE"
#> .. .. ..$ viewport :List of 2
#> .. .. .. ..$ northeast:List of 2
#> .. .. .. .. ..$ lat: num 30.1
#> .. .. .. .. ..$ lng: num -95
#> .. .. .. ..$ southwest:List of 2
#> .. .. .. .. ..$ lat: num 29.5
#> .. .. .. .. ..$ lng: num -95.8
#> .. ..$ place_id : chr "ChIJAYWNSLS4QIYROwVl894CDco"
#> .. ..$ types :List of 2
#> .. .. ..$ : chr "locality"
#> .. .. ..$ : chr "political"
#> $ status : chr "OK"Na szczęście problem konwersji tych danych do postaci tabelarycznej możemy krok po kroku rozwiązać za pomocą funkcji tidyr. Aby zadanie było trochę trudniejsze i bardziej realistyczne, zacznę od geokodowania kilku miast:
city <- c ( "Houston" , "LA" , "New York" , "Chicago" , "Springfield" ) city_geo <- purrr::map (city, geocode) Otrzymany wynik przekonwertuję na tibble, dla wygody dodam kolumnę z odpowiednią nazwą miasta.
loc <- tibble(city = city, json = city_geo)
loc
#> # A tibble: 5 x 2
#> city json
#> <chr> <list>
#> 1 Houston <named list [2]>
#> 2 LA <named list [2]>
#> 3 New York <named list [2]>
#> 4 Chicago <named list [2]>
#> 5 Springfield <named list [2]>Pierwszy poziom zawiera komponenty status и result, o które możemy rozszerzyć unnest_wider() :
loc %>%
unnest_wider(json)
#> # A tibble: 5 x 3
#> city results status
#> <chr> <list> <chr>
#> 1 Houston <list [1]> OK
#> 2 LA <list [1]> OK
#> 3 New York <list [1]> OK
#> 4 Chicago <list [1]> OK
#> 5 Springfield <list [1]> OKUwaga! results jest listą wielopoziomową. Większość miast ma 1 element (reprezentujący unikalną wartość odpowiadającą API geokodowania), ale Springfield ma dwa. Możemy je rozciągnąć w osobne linie za pomocą unnest_longer() :
loc %>%
unnest_wider(json) %>%
unnest_longer(results)
#> # A tibble: 5 x 3
#> city results status
#> <chr> <list> <chr>
#> 1 Houston <named list [5]> OK
#> 2 LA <named list [5]> OK
#> 3 New York <named list [5]> OK
#> 4 Chicago <named list [5]> OK
#> 5 Springfield <named list [5]> OKTeraz wszystkie mają te same komponenty, co można zweryfikować za pomocą unnest_wider():
loc %>%
unnest_wider(json) %>%
unnest_longer(results) %>%
unnest_wider(results)
#> # A tibble: 5 x 7
#> city address_componen… formatted_addre… geometry place_id types status
#> <chr> <list> <chr> <list> <chr> <lis> <chr>
#> 1 Houst… <list [4]> Houston, TX, USA <named … ChIJAYWN… <lis… OK
#> 2 LA <list [4]> Los Angeles, CA… <named … ChIJE9on… <lis… OK
#> 3 New Y… <list [3]> New York, NY, U… <named … ChIJOwg_… <lis… OK
#> 4 Chica… <list [4]> Chicago, IL, USA <named … ChIJ7cv0… <lis… OK
#> 5 Sprin… <list [5]> Springfield, MO… <named … ChIJP5jI… <lis… OKMożemy znaleźć współrzędne szerokości i długości geograficznej każdego miasta, rozwijając listę geometry:
loc %>%
unnest_wider(json) %>%
unnest_longer(results) %>%
unnest_wider(results) %>%
unnest_wider(geometry)
#> # A tibble: 5 x 10
#> city address_compone… formatted_addre… bounds location location_type
#> <chr> <list> <chr> <list> <list> <chr>
#> 1 Hous… <list [4]> Houston, TX, USA <name… <named … APPROXIMATE
#> 2 LA <list [4]> Los Angeles, CA… <name… <named … APPROXIMATE
#> 3 New … <list [3]> New York, NY, U… <name… <named … APPROXIMATE
#> 4 Chic… <list [4]> Chicago, IL, USA <name… <named … APPROXIMATE
#> 5 Spri… <list [5]> Springfield, MO… <name… <named … APPROXIMATE
#> # … with 4 more variables: viewport <list>, place_id <chr>, types <list>,
#> # status <chr>A następnie lokalizacja, dla której musisz się rozwinąć location:
loc %>%
unnest_wider(json) %>%
unnest_longer(results) %>%
unnest_wider(results) %>%
unnest_wider(geometry) %>%
unnest_wider(location)
#> # A tibble: 5 x 11
#> city address_compone… formatted_addre… bounds lat lng location_type
#> <chr> <list> <chr> <list> <dbl> <dbl> <chr>
#> 1 Hous… <list [4]> Houston, TX, USA <name… 29.8 -95.4 APPROXIMATE
#> 2 LA <list [4]> Los Angeles, CA… <name… 34.1 -118. APPROXIMATE
#> 3 New … <list [3]> New York, NY, U… <name… 40.7 -74.0 APPROXIMATE
#> 4 Chic… <list [4]> Chicago, IL, USA <name… 41.9 -87.6 APPROXIMATE
#> 5 Spri… <list [5]> Springfield, MO… <name… 37.2 -93.3 APPROXIMATE
#> # … with 4 more variables: viewport <list>, place_id <chr>, types <list>,
#> # status <chr>Znowu unnest_auto() upraszcza opisaną operację z pewnymi zagrożeniami, które mogą wynikać ze zmiany struktury przychodzących danych:
loc %>%
unnest_auto(json) %>%
unnest_auto(results) %>%
unnest_auto(results) %>%
unnest_auto(geometry) %>%
unnest_auto(location)
#> Using `unnest_wider(json)`; elements have 2 names in common
#> Using `unnest_longer(results)`; no element has names
#> Using `unnest_wider(results)`; elements have 5 names in common
#> Using `unnest_wider(geometry)`; elements have 4 names in common
#> Using `unnest_wider(location)`; elements have 2 names in common
#> # A tibble: 5 x 11
#> city address_compone… formatted_addre… bounds lat lng location_type
#> <chr> <list> <chr> <list> <dbl> <dbl> <chr>
#> 1 Hous… <list [4]> Houston, TX, USA <name… 29.8 -95.4 APPROXIMATE
#> 2 LA <list [4]> Los Angeles, CA… <name… 34.1 -118. APPROXIMATE
#> 3 New … <list [3]> New York, NY, U… <name… 40.7 -74.0 APPROXIMATE
#> 4 Chic… <list [4]> Chicago, IL, USA <name… 41.9 -87.6 APPROXIMATE
#> 5 Spri… <list [5]> Springfield, MO… <name… 37.2 -93.3 APPROXIMATE
#> # … with 4 more variables: viewport <list>, place_id <chr>, types <list>,
#> # status <chr>Możemy też po prostu spojrzeć na pierwszy adres każdego miasta:
loc %>%
unnest_wider(json) %>%
hoist(results, first_result = 1) %>%
unnest_wider(first_result) %>%
unnest_wider(geometry) %>%
unnest_wider(location)
#> # A tibble: 5 x 11
#> city address_compone… formatted_addre… bounds lat lng location_type
#> <chr> <list> <chr> <list> <dbl> <dbl> <chr>
#> 1 Hous… <list [4]> Houston, TX, USA <name… 29.8 -95.4 APPROXIMATE
#> 2 LA <list [4]> Los Angeles, CA… <name… 34.1 -118. APPROXIMATE
#> 3 New … <list [3]> New York, NY, U… <name… 40.7 -74.0 APPROXIMATE
#> 4 Chic… <list [4]> Chicago, IL, USA <name… 41.9 -87.6 APPROXIMATE
#> 5 Spri… <list [5]> Springfield, MO… <name… 37.2 -93.3 APPROXIMATE
#> # … with 4 more variables: viewport <list>, place_id <chr>, types <list>,
#> # status <chr>Albo użyj hoist() aby przejść bezpośrednio do nurkowania wielopoziomowego lat и lng.
loc %>%
hoist(json,
lat = list("results", 1, "geometry", "location", "lat"),
lng = list("results", 1, "geometry", "location", "lng")
)
#> # A tibble: 5 x 4
#> city lat lng json
#> <chr> <dbl> <dbl> <list>
#> 1 Houston 29.8 -95.4 <named list [2]>
#> 2 LA 34.1 -118. <named list [2]>
#> 3 New York 40.7 -74.0 <named list [2]>
#> 4 Chicago 41.9 -87.6 <named list [2]>
#> 5 Springfield 37.2 -93.3 <named list [2]>Dyskografia Sharli Gelfand
Na koniec przyjrzymy się najbardziej złożonej strukturze – dyskografii Sharli Gelfand. Podobnie jak w powyższych przykładach, zaczynamy od konwersji listy do jednokolumnowej ramki danych, a następnie rozwijamy ją tak, aby każdy element był osobną kolumną. Przekształcam także kolumnę date_added do odpowiedniego formatu daty i godziny w formacie R.
discs <- tibble(disc = discog) %>%
unnest_wider(disc) %>%
mutate(date_added = as.POSIXct(strptime(date_added, "%Y-%m-%dT%H:%M:%S")))
discs
#> # A tibble: 155 x 5
#> instance_id date_added basic_information id rating
#> <int> <dttm> <list> <int> <int>
#> 1 354823933 2019-02-16 17:48:59 <named list [11]> 7496378 0
#> 2 354092601 2019-02-13 14:13:11 <named list [11]> 4490852 0
#> 3 354091476 2019-02-13 14:07:23 <named list [11]> 9827276 0
#> 4 351244906 2019-02-02 11:39:58 <named list [11]> 9769203 0
#> 5 351244801 2019-02-02 11:39:37 <named list [11]> 7237138 0
#> 6 351052065 2019-02-01 20:40:53 <named list [11]> 13117042 0
#> 7 350315345 2019-01-29 15:48:37 <named list [11]> 7113575 0
#> 8 350315103 2019-01-29 15:47:22 <named list [11]> 10540713 0
#> 9 350314507 2019-01-29 15:44:08 <named list [11]> 11260950 0
#> 10 350314047 2019-01-29 15:41:35 <named list [11]> 11726853 0
#> # … with 145 more rowsNa tym poziomie otrzymujemy informacje o tym, kiedy każda płyta została dodana do dyskografii Sharli, ale nie widzimy żadnych danych na ich temat. Aby to zrobić musimy rozwinąć kolumnę basic_information:
discs %>% unnest_wider(basic_information)
#> Column name `id` must not be duplicated.
#> Use .name_repair to specify repair.Niestety otrzymamy błąd, ponieważ... wewnątrz listy basic_information istnieje kolumna o tej samej nazwie basic_information. Jeśli wystąpi taki błąd, aby szybko ustalić jego przyczynę, możesz skorzystać names_repair = "unique":
discs %>% unnest_wider(basic_information, names_repair = "unique")
#> New names:
#> * id -> id...6
#> * id -> id...14
#> # A tibble: 155 x 15
#> instance_id date_added labels year artists id...6 thumb title
#> <int> <dttm> <list> <int> <list> <int> <chr> <chr>
#> 1 354823933 2019-02-16 17:48:59 <list… 2015 <list … 7.50e6 http… Demo
#> 2 354092601 2019-02-13 14:13:11 <list… 2013 <list … 4.49e6 http… Obse…
#> 3 354091476 2019-02-13 14:07:23 <list… 2017 <list … 9.83e6 http… I
#> 4 351244906 2019-02-02 11:39:58 <list… 2017 <list … 9.77e6 http… Oído…
#> 5 351244801 2019-02-02 11:39:37 <list… 2015 <list … 7.24e6 http… A Ca…
#> 6 351052065 2019-02-01 20:40:53 <list… 2019 <list … 1.31e7 http… Tash…
#> 7 350315345 2019-01-29 15:48:37 <list… 2014 <list … 7.11e6 http… Demo
#> 8 350315103 2019-01-29 15:47:22 <list… 2015 <list … 1.05e7 http… Let …
#> 9 350314507 2019-01-29 15:44:08 <list… 2017 <list … 1.13e7 "" Sub …
#> 10 350314047 2019-01-29 15:41:35 <list… 2017 <list … 1.17e7 http… Demo
#> # … with 145 more rows, and 7 more variables: formats <list>,
#> # cover_image <chr>, resource_url <chr>, master_id <int>,
#> # master_url <chr>, id...14 <int>, rating <int>Problemem jest basic_information powtarza kolumnę id, która również jest przechowywana na najwyższym poziomie, więc możemy ją po prostu usunąć:
discs %>%
select(-id) %>%
unnest_wider(basic_information)
#> # A tibble: 155 x 14
#> instance_id date_added labels year artists id thumb title
#> <int> <dttm> <list> <int> <list> <int> <chr> <chr>
#> 1 354823933 2019-02-16 17:48:59 <list… 2015 <list … 7.50e6 http… Demo
#> 2 354092601 2019-02-13 14:13:11 <list… 2013 <list … 4.49e6 http… Obse…
#> 3 354091476 2019-02-13 14:07:23 <list… 2017 <list … 9.83e6 http… I
#> 4 351244906 2019-02-02 11:39:58 <list… 2017 <list … 9.77e6 http… Oído…
#> 5 351244801 2019-02-02 11:39:37 <list… 2015 <list … 7.24e6 http… A Ca…
#> 6 351052065 2019-02-01 20:40:53 <list… 2019 <list … 1.31e7 http… Tash…
#> 7 350315345 2019-01-29 15:48:37 <list… 2014 <list … 7.11e6 http… Demo
#> 8 350315103 2019-01-29 15:47:22 <list… 2015 <list … 1.05e7 http… Let …
#> 9 350314507 2019-01-29 15:44:08 <list… 2017 <list … 1.13e7 "" Sub …
#> 10 350314047 2019-01-29 15:41:35 <list… 2017 <list … 1.17e7 http… Demo
#> # … with 145 more rows, and 6 more variables: formats <list>,
#> # cover_image <chr>, resource_url <chr>, master_id <int>,
#> # master_url <chr>, rating <int>Alternatywnie moglibyśmy skorzystać hoist():
discs %>%
hoist(basic_information,
title = "title",
year = "year",
label = list("labels", 1, "name"),
artist = list("artists", 1, "name")
)
#> # A tibble: 155 x 9
#> instance_id date_added title year label artist
#> <int> <dttm> <chr> <int> <chr> <chr>
#> 1 354823933 2019-02-16 17:48:59 Demo 2015 Tobi… Mollot
#> 2 354092601 2019-02-13 14:13:11 Obse… 2013 La V… Una B…
#> 3 354091476 2019-02-13 14:07:23 I 2017 La V… S.H.I…
#> 4 351244906 2019-02-02 11:39:58 Oído… 2017 La V… Rata …
#> 5 351244801 2019-02-02 11:39:37 A Ca… 2015 Kato… Ivy (…
#> 6 351052065 2019-02-01 20:40:53 Tash… 2019 High… Tashme
#> 7 350315345 2019-01-29 15:48:37 Demo 2014 Mind… Desgr…
#> 8 350315103 2019-01-29 15:47:22 Let … 2015 Not … Phant…
#> 9 350314507 2019-01-29 15:44:08 Sub … 2017 Not … Sub S…
#> 10 350314047 2019-01-29 15:41:35 Demo 2017 Pres… Small…
#> # … with 145 more rows, and 3 more variables: basic_information <list>,
#> # id <int>, rating <int>Tutaj szybko pobieram pierwszą wytwórnię i nazwę artysty według indeksu, zagłębiając się w zagnieżdżoną listę.
Bardziej systematyczne podejście polega na utworzeniu oddzielnych tabel dla artysty i wytwórni:
discs %>%
hoist(basic_information, artist = "artists") %>%
select(disc_id = id, artist) %>%
unnest_longer(artist) %>%
unnest_wider(artist)
#> # A tibble: 167 x 8
#> disc_id join name anv tracks role resource_url id
#> <int> <chr> <chr> <chr> <chr> <chr> <chr> <int>
#> 1 7496378 "" Mollot "" "" "" https://api.discog… 4.62e6
#> 2 4490852 "" Una Bèstia… "" "" "" https://api.discog… 3.19e6
#> 3 9827276 "" S.H.I.T. (… "" "" "" https://api.discog… 2.77e6
#> 4 9769203 "" Rata Negra "" "" "" https://api.discog… 4.28e6
#> 5 7237138 "" Ivy (18) "" "" "" https://api.discog… 3.60e6
#> 6 13117042 "" Tashme "" "" "" https://api.discog… 5.21e6
#> 7 7113575 "" Desgraciad… "" "" "" https://api.discog… 4.45e6
#> 8 10540713 "" Phantom He… "" "" "" https://api.discog… 4.27e6
#> 9 11260950 "" Sub Space … "" "" "" https://api.discog… 5.69e6
#> 10 11726853 "" Small Man … "" "" "" https://api.discog… 6.37e6
#> # … with 157 more rows
discs %>%
hoist(basic_information, format = "formats") %>%
select(disc_id = id, format) %>%
unnest_longer(format) %>%
unnest_wider(format) %>%
unnest_longer(descriptions)
#> # A tibble: 280 x 5
#> disc_id descriptions text name qty
#> <int> <chr> <chr> <chr> <chr>
#> 1 7496378 Numbered Black Cassette 1
#> 2 4490852 LP <NA> Vinyl 1
#> 3 9827276 "7"" <NA> Vinyl 1
#> 4 9827276 45 RPM <NA> Vinyl 1
#> 5 9827276 EP <NA> Vinyl 1
#> 6 9769203 LP <NA> Vinyl 1
#> 7 9769203 Album <NA> Vinyl 1
#> 8 7237138 "7"" <NA> Vinyl 1
#> 9 7237138 45 RPM <NA> Vinyl 1
#> 10 13117042 "7"" <NA> Vinyl 1
#> # … with 270 more rowsNastępnie możesz w razie potrzeby połączyć je z powrotem z oryginalnym zbiorem danych.
wniosek
Do rdzenia biblioteki tidyverse zawiera wiele przydatnych pakietów, których łączy wspólna filozofia przetwarzania danych.
W tym artykule zbadaliśmy rodzinę funkcji unnest_*(), które mają na celu pracę z wyodrębnianiem elementów z zagnieżdżonych list. Pakiet ten zawiera wiele innych przydatnych funkcji ułatwiających konwersję danych zgodnie z koncepcją Porządne dane.
Źródło: www.habr.com