如何在R语言中按分隔点将宽格式数据转换为长格式

现有如下宽格式数据集，需要转换为指定的长格式结构：

原始宽格式数据 #

data <- structure(list(lsoa11 = c("E01000001", "E01000002", "E01000003"), 
                       gpp_dist.16 = c(0.702954545454545, 0.929508196721311, 1.13484848484848), 
                       ed_dist.16 = c(2.15590909090909, 2.04475409836066, 2.53454545454545), 
                       gpp_dist.17 = c(0.701333333333333, 0.937966101694915, 1.10735294117647), 
                       ed_dist.17 = c(3.44755555555556, 3.12610169491525, 3.72970588235294)), 
                  row.names = c(NA, -3L), class = c("tbl_df", "tbl", "data.frame"))

期望的长格式数据 #

data2 <- structure(list(lsoa11 = c("E01000001", "E01000002", "E01000003", 
                                   "E01000001", "E01000002", "E01000003"), 
                        Year = c(16, 16, 16, 17, 17, 17), 
                        gpp_dist = c(0.702954545454545, 0.929508196721311, 1.13484848484848, 
                                     0.701333333333333, 0.937966101694915, 1.10735294117647), 
                        ed_dist = c(2.15590909090909, 2.04475409836066, 2.53454545454545, 
                                    3.44755555555556, 3.12610169491525, 3.72970588235294)), 
                   row.names = c(NA, 6L), class = "data.frame")

方法一：使用tidyr包的pivot_longer（推荐） #

tidyr是tidyverse生态中的核心工具包，pivot_longer是专门用于宽转长的函数，语法简洁直观：

# 未安装tidyr的话先运行：install.packages("tidyr")
library(tidyr)

data_long <- pivot_longer(
  data,
  cols = -lsoa11,  # 排除不需要转换的ID列
  names_to = c(".value", "Year"),  # .value保留原始变量名，Year存储拆分出的年份
  names_sep = "\\."  # 按点号拆分列名（正则中需转义）
)

参数说明：

• cols = -lsoa11：指定除lsoa11外的所有列参与格式转换；
• names_to = c(".value", "Year")：将原列名拆分为两部分，.value对应gpp_dist/ed_dist这类变量名，Year对应后缀的年份数字；
• names_sep = "\\."：指定列名的分隔符为点号，由于点号是正则特殊字符，需用反斜杠转义。

转换后的data_long结构与目标data2完全一致。

方法二：使用base R的reshape函数 #

若不想加载额外包，可使用R自带的reshape函数实现：

data_long <- reshape(
  data,
  direction = "long",
  varying = list(c("gpp_dist.16", "gpp_dist.17"), c("ed_dist.16", "ed_dist.17")),
  v.names = c("gpp_dist", "ed_dist"),
  idvar = "lsoa11",
  timevar = "Year",
  times = c(16, 17)
)

# 调整行顺序并重置行名，匹配目标格式
data_long <- data_long[order(data_long$lsoa11), ]
row.names(data_long) <- NULL

参数说明：

• direction = "long"：明确转换方向为长格式；
• varying：按变量分组列出需要转换的宽格式列；
• v.names：指定转换后的变量名称；
• idvar：指定用于标识唯一观测的ID列；
• timevar：指定存储年份的列名；
• times：指定年份的具体取值。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者OLu