如何用tidyverse优雅实现嵌套tibble中bb变量的迭代计算？

问题描述 #

这是Advent of Code 2023第9天的编码需求：现有一个包含列表列的tibble，列表列中的每个子tibble都包含变量aa，需要生成新变量bb，规则如下：

• 若当前行下方所有aa值均为0，bb等于当前行的aa值；
• 其余行的bb等于当前行aa值与下一行bb值之和（即bb = aa + lead(bb)）。

可复现的示例数据：

dat <- tibble(
  V1 = sample(LETTERS, 3),
  V2 = rnorm(3, 100, 50),
  V3 = list(
    tibble(var_not_used = sample(LETTERS, 5), aa = c(15, 3, 0, 0 ,0)),
    tibble(var_not_used = sample(LETTERS, 5), aa = c(21, 6, 1, 0, 0)),
    tibble(var_not_used = sample(LETTERS, 5), aa = c(45, 15, 6, 2, 0))
  )
)

预期结果：

• 第一个子tibble的bb为18, 3, 0, 0, 0；
• 第二个子tibble的bb为28, 7, 1, 0, 0；
• 第三个子tibble的bb为68, 23, 8, 2, 0。

优雅解决方案 #

利用tidyverse工具链直接在嵌套对象上操作，无需unnest，仅生成bb列：

library(tidyverse)

dat <- dat %>%
  mutate(V3 = map(V3, ~ .x %>%
                    mutate(bb = rev(accumulate(rev(aa)[-1], ~ .y + .x, .init = rev(aa)[1])))))

逻辑说明 #

因为bb的计算规则是从下往上递推（当前行依赖下一行的结果），所以采用以下步骤：

1. 反转aa序列，将递推方向转为从上到下；
2. 使用accumulate函数从反转后的第一个元素（原数据最后一行）开始，依次计算累加值，得到反转后的bb序列；
3. 再次反转序列，得到符合原始顺序的bb列。

整个过程无需生成任何中间变量，一步完成嵌套数据的处理。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user16822752