如何用tidyverse按索引将矩阵转换为tibble/data.frame？

我有一个名为foo的矩阵，想要将其转换为类似bar的长格式data.frame或tibble，同时保留矩阵的索引作为列。请问用tidyverse工具包实现这个需求的简便方法是什么？

示例代码：

z <- c(1,8,6,4,7,3,2,4,7)
foo <- matrix(z,3,3)
bar <- expand.grid(j=1:3,i=1:3)
bar$z <- z
foo
bar

在tidyverse生态里，结合tibble和tidyr的函数就能轻松搞定，这里给你两种常用的简洁写法：

方法1：一步到位转成目标格式 #

library(tidyverse)

foo_tbl <- as_tibble(foo, rownames = "i") %>%
  pivot_longer(cols = -i, names_to = "j", values_to = "z") %>%
  # 把列名里的"V"去掉，转成整数索引，和bar格式对齐
  mutate(j = as.integer(str_remove(j, "V")),
         i = as.integer(i)) %>%
  # 调整列顺序和bar一致
  select(j, i, z)

方法2：拆分步骤更清晰 #

如果觉得上面的步骤太紧凑，也可以拆开来写，逻辑更直观：

foo_tbl <- foo %>%
  # 先转成data.frame
  as.data.frame() %>%
  # 把行索引转成单独的列i
  rownames_to_column("i") %>%
  # 把宽格式转成长格式，提取列索引作为j
  pivot_longer(cols = -i, names_to = "j", values_to = "z") %>%
  # 把i和j转成整数类型
  mutate(across(c(i, j), ~as.integer(str_remove(.x, "V|^$")))) %>%
  # 调整列顺序匹配bar
  select(j, i, z)

验证结果 #

运行完上面的代码后，foo_tbl的结构和内容就和你定义的bar完全一致了，你可以用all.equal(foo_tbl, bar)来验证两者是否等价。如果不需要严格匹配bar的列顺序，还可以去掉最后的select步骤，进一步简化代码。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user111024