如何在R中将数据框转换为网络分析用的长格式列联表

需求分析 #

需要将宽格式的个体情绪存在数据，转换为所有无序情绪两两组合的共现次数（包括共现次数为0的组合）。

步骤1：准备环境与数据 #

首先加载tidyverse包（未安装的话先运行install.packages("tidyverse")），再定义原始数据：

# 安装并加载tidyverse（仅首次运行需要安装）
# install.packages("tidyverse")
library(tidyverse)

# 原始数据
id <- c(1:4)
happy <- c(1,0,1,0)
sad <- c(0,0,0,1)
angry <- c(0,1,0,0)
excited <- c(1,0,1,1)
emot <- data.frame(id, happy, sad, angry, excited)

步骤2：转换为长格式（仅保留存在的情绪） #

把宽格式的情绪列转换为每行对应一个个体的一个存在情绪：

emot_long <- emot %>%
  pivot_longer(cols = -id, names_to = "emotion", values_to = "present") %>%
  filter(present == 1) %>%  # 只保留提到该情绪的行
  select(-present)

转换后的数据结构示例：

步骤3：生成个体内的情绪两两组合 #

对每个个体，生成其所有情绪的无序两两组合（避免重复统计happy-excited和excited-happy）：

emot_pairs <- emot_long %>%
  group_by(id) %>%
  summarize(
    # 对有2种及以上情绪的个体生成两两组合，否则返回空
    pairs = if(n() >= 2) list(combn(emotion, 2, simplify = FALSE)) else list(NULL)
  ) %>%
  unnest(pairs) %>%  # 展开组合列表
  mutate(
    source = map_chr(pairs, ~.[1]),  # 提取组合第一个元素
    target = map_chr(pairs, ~.[2])   # 提取组合第二个元素
  ) %>%
  select(-pairs)

步骤4：统计次数并补全所有组合 #

先生成所有可能的情绪两两组合，再与统计结果合并，补全次数为0的组合：

# 获取所有情绪名称
emotions <- colnames(emot)[-1]

# 生成所有无序两两组合
all_pairs <- combn(emotions, 2, simplify = FALSE) %>%
  map_dfr(~tibble(source = .[1], target = .[2]))

# 统计次数并补全0值
result <- emot_pairs %>%
  count(source, target, name = "count") %>%
  right_join(all_pairs, by = c("source", "target")) %>%
  mutate(count = replace_na(count, 0)) %>%  # 将NA替换为0
  arrange(source, target)

最终结果 #

运行print(result)即可得到需求格式：

print(result)
#   source target count
# 1  happy    sad     0
# 2  happy  angry     0
# 3  happy excited     2
# 4    sad  angry     0
# 5    sad excited     1
# 6  angry excited     0

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sointu