如何自动为数据框的批量长列名分配短名称？

我有一个含约300列的数据集，列名都是冗长的问题，手动重命名工作量太大，希望能自动完成，同时处理列名高度相似的变体情况。

初始数据示例：

col_names <- c("How old are your parents ?", "How old is your sister ?", 
          "What dessert did you eat yesterday ? [Option1]",  "What dessert did you eat yesterday ? [Option2]",
          "What dessert did you eat yesterday ? [Option3]", "What color is your shirt ? [Option 1]", 
          "What color is your shirt ? [Option 2]")

data <- data.frame(matrix(ncol = length(col_names), nrow = 2))
colnames(data) <- col_names

需求1：保留选项后缀的重命名 #

期望将列名重命名为如下形式：

col_names <- c("A", "B", 
               "C[Option1]",  "C[Option2]","C[Option3]", "D[Option 1]", 
               "D[Option 2]")

data <- data.frame(matrix(ncol = length(col_names), nrow = 2))
colnames(data) <- col_names

需求2：简化为字母+数字的重命名 #

额外需求：是否可以重命名为以下样式？

col_names <- c("A", "B", 
               "C1",  "C2","C3", "D1", 
               "D2")

data <- data.frame(matrix(ncol = length(col_names), nrow = 2))
colnames(data) <- col_names

解决方案1：保留选项后缀的自动重命名 #

核心思路是提取列名的主体部分（移除选项后缀），为每个唯一主体分配字母标签，再拼接原选项后缀：

library(stringr)

# 提取列名的主体部分（去掉[Option...]后缀）
main_parts <- str_remove(colnames(data), "\\s*\\[Option.*\\]")

# 为每个唯一主体分配字母标签
unique_mains <- unique(main_parts)
letter_labels <- setNames(LETTERS[1:length(unique_mains)], unique_mains)

# 提取选项后缀（无后缀的设为空字符串）
option_suffixes <- str_extract(colnames(data), "\\[Option.*\\]")
option_suffixes[is.na(option_suffixes)] <- ""

# 拼接生成新列名并应用
new_colnames1 <- paste0(letter_labels[main_parts], option_suffixes)
colnames(data) <- new_colnames1

解决方案2：简化为字母+数字的重命名 #

对同一主体的列分组编号，拼接字母与编号生成简洁列名，提供两种实现方式：

方式1：使用tidyverse工具

library(dplyr)
library(tibble)
library(stringr)

# 处理列名生成新名称
new_colnames2 <- data %>%
  colnames() %>%
  tibble(old_name = .) %>%
  mutate(main_part = str_remove(old_name, "\\s*\\[Option.*\\]")) %>%
  group_by(main_part) %>%
  mutate(
    seq_num = row_number(),
    letter = LETTERS[match(main_part, unique(main_part))],
    new_name = ifelse(n() == 1, letter, paste0(letter, seq_num))
  ) %>%
  pull(new_name)

# 应用新列名
colnames(data) <- new_colnames2

方式2：Base R实现（无需额外包）

# 提取列名主体部分
main_parts <- gsub("\\s*\\[Option.*\\]", "", colnames(data))

# 为每个唯一主体分配字母
unique_mains <- unique(main_parts)
letter_map <- LETTERS[1:length(unique_mains)]
names(letter_map) <- unique_mains

# 对同一主体的列进行分组编号
group_ids <- match(main_parts, unique_mains)
seq_nums <- ave(rep(1, length(main_parts)), group_ids, FUN = seq_along)
group_sizes <- ave(rep(1, length(main_parts)), group_ids, FUN = length)

# 生成新列名并应用
new_colnames2 <- ifelse(group_sizes == 1,
                        letter_map[main_parts],
                        paste0(letter_map[main_parts], seq_nums))
colnames(data) <- new_colnames2

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Muller I.