在R中合并两个不同大小的DataFrame以生成包含所有组合的长格式DataFrame

我之前碰到过一个头疼的问题：想把两个不同大小的DataFrame（datA和datB）合并成包含所有可能行组合的长格式数据，但因为不知道这个操作的专业术语，搜了好半天都没找到正确的方法。现在把解决方案整理出来，希望能帮到和我一样曾经困惑的小伙伴！

示例输入数据 #

先看一下我们的两个源DataFrame：

datA <- data.frame("Val1" = c(1, 2, 3), "Val2" = c(0,1,1))
datB <- data.frame("Val3" = c("A","B","C","D"), "Val4" = c(15,25,35,45))

期望的输出结果 #

我们想要生成的datC是两个DataFrame的所有行组合（也就是笛卡尔积），具体格式如下：

datC <- data.frame("Val1" = c(1,1,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3), 
                   "Val2" = c(0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1), 
                   "Val3" = c("A","B","C","D","A","B","C","D","A","B","C","D"), 
                   "Val4" = c(15,25,35,45,15,25,35,45,15,25,35,45))

对应的表格形式：

解决方案 #

其实用R基础包的merge()函数就能搞定！关键是不指定连接键（因为我们要所有组合，没有特定的匹配字段），同时设置all=TRUE：

# 生成全组合的datC
datC <- merge(datA, datB, all = TRUE)

运行这段代码后，就能直接得到我们想要的笛卡尔积结果。

补充说明 #

这个操作的专业术语叫做笛卡尔积连接（Cartesian join），也叫全交叉连接（full cross join）。如果一开始知道这个术语，搜索相关解决方案就会轻松很多～

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