如何在R语言中利用替换值数据框替换另一数据框中的值？

我有一个数据框：

df <- structure(list(X1 = 1:2, X2 = c(1L, 3L), X3 = 2:3), class = "data.frame", row.names = c(NA, -2L))

输出如下：

X1 X2 X3
1  1  1  2
2  2  3  3

还有一个包含替换值的数据框：

replacement_values <- structure(list(num = c("1", "2", "3"), . = c("cat", 
"dog", "mouse")), row.names = c(NA, 
-3L), class = "data.frame")

输出如下：

num     .
1   1   cat
2   2   dog
3   3 mouse

需求是将第一个数据框中的所有1替换为cat，2替换为dog，3替换为mouse，最终得到：

X1    X2    X3
1  cat   cat   dog
2  dog mouse mouse

我之前用的方法十分繁琐且未用到replacement_values数据框：

df <- df %>%
    dplyr::mutate(
        X1 = X1 %>% 
            gsub("1", "cat", .) %>%
            gsub("2", "dog", .) %>%
            gsub("3", "mouse", .),
        X2 = X2 %>% 
            gsub("1", "cat", .) %>%
            gsub("2", "dog", .) %>%
            gsub("3", "mouse", .),
        X3 = X3 %>% 
            gsub("1", "cat", .) %>%
            gsub("2", "dog", .) %>%
            gsub("3", "mouse", .)
            )

请问有没有更优的实现方式？

方法1：dplyr + 命名向量（推荐） #

先将替换规则数据框转换为命名向量，再用across()批量处理所有列，既简洁又能复用replacement_values：

library(dplyr)

# 将替换规则转为命名向量：名字是原始数值，值是替换后的文本
replace_vec <- setNames(replacement_values$. , as.integer(replacement_values$num))

# 批量替换所有列
df_new <- df %>% mutate(across(everything(), ~recode(., !!!replace_vec)))

运行后得到目标结果：

X1    X2    X3
1  cat   cat   dog
2  dog mouse mouse

方法2：因子类型映射 #

利用因子的levels和labels属性直接完成映射，适合一对一替换场景：

library(dplyr)

# 转换为因子后再转回字符型（避免结果是因子类型）
df_new <- df %>% 
  mutate(across(everything(), ~as.character(factor(., 
                                                  levels = replacement_values$num, 
                                                  labels = replacement_values$.))))

方法3：Base R 批量处理 #

如果不使用tidyverse工具，可以用lapply()结合命名向量实现：

# 创建替换映射
replace_map <- setNames(replacement_values$. , replacement_values$num)

# 遍历所有列完成替换
df_new <- as.data.frame(lapply(df, function(col) replace_map[as.character(col)]))

方法4：purrr函数式处理 #

习惯purrr风格的话，可以用map_chr()批量处理每一列：

library(purrr)
library(dplyr)

replace_vec <- setNames(replacement_values$. , as.integer(replacement_values$num))
df_new <- df %>% mutate(across(everything(), ~map_chr(., ~replace_vec[as.character(.)])))

内容的提问来源于stack exchange，提问作者icedcoffee