如何在R语言中将dataframe特定值替换为列名？函数调试求助

我需要把Dataframe中所有值为'1'的元素替换成对应的列名，比如将初始Dataframe：

x y z
1 1 1 0
2 0 1 0
3 0 0 1
4 0 1 0
5 1 0 0

转换为：

x y z
1 x y 0
2 0 y 0
3 0 0 z
4 0 y 0
5 x 0 0

单独写的嵌套for循环可以实现这个功能，但把循环封装成函数后，目标DataframetestData2始终保留原始值，且没有报错。可复现代码如下：

# 创建测试Dataframe
testData1 <- data.frame(x = c('1', '0', '0', '0', '1'),
                        y = c('1', '1', '0', '1', '0'),
                        z = c('0', '0', '1', '0', '0'))

testData2 <- data.frame(x = c('1', '0', '0', '0', '1'),
                        y = c('1', '1', '0', '1', '0'),
                        z = c('0', '0', '1', '0', '0'))

# 可正常工作的for循环
for (i in 1:nrow(testData1)) {
  for (j in 1:ncol(testData1)) {
    
    if (testData1[i, j] == '1') {
      
      testData1[i, j] <- colnames(testData1)[j]
      
    }
  }
}

# 无效的函数
replaceValues <- function(data) {
  
  for (i in 1:nrow(data)) {
    for (j in 1:ncol(data)) {
      
      if (data[i, j] == '1') {
        
        data[i, j] <- colnames(data)[j]

      }
    }
  }
}

replaceValues(testData2)

问题原因 #

R的函数参数默认是按值传递，函数内部操作的是输入Dataframe的副本，不会直接修改外部的原始对象。你的函数仅在内部修改了副本，但没有把修改后的结果返回，因此外部的testData2完全没有变化。

解决方案 #

1. 修复原函数 #

只需在函数末尾添加返回语句，将修改后的Dataframe返回，并且调用函数时必须把结果赋值给原对象：

replaceValues <- function(data) {
  
  for (i in 1:nrow(data)) {
    for (j in 1:ncol(data)) {
      
      if (data[i, j] == '1') {
        
        data[i, j] <- colnames(data)[j]

      }
    }
  }
  # 添加返回语句
  return(data)
}

# 调用时必须赋值
testData2 <- replaceValues(testData2)

2. 更高效的实现方式 #

嵌套循环在处理大数据量时效率较低，推荐用向量化操作或apply系列函数简化代码：

方法一：Base R的lapply

testData2 <- as.data.frame(lapply(names(testData2), function(col) {
  replace(testData2[[col]], testData2[[col]] == '1', col)
}))
names(testData2) <- names(testData1) # 恢复列名

方法二：dplyr包（更简洁）

library(dplyr)

testData2 <- testData2 %>%
  mutate(across(everything(), ~ifelse(.x == '1', cur_column(), .x)))

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