是否存在可在多个表格间执行逐单元格运算的R函数？

核心思路 #

要实现任意数量同维度dataframe的逐单元格运算，核心逻辑是提取所有表同一坐标位置的元素作为输入传入指定函数，再将计算结果按原表维度组装，同时兼容任意自定义运算规则。

基础R通用函数实现 #

无需额外依赖包的原生实现方案，自带输入校验，直接调用即可：

cellwise_apply <- function(df_list, fun = sum, ...) {
  # 校验所有输入数据框行列维度一致
  dim_check <- sapply(df_list, function(x) all(dim(x) == dim(df_list[[1]])))
  stopifnot("所有输入的dataframe必须拥有完全相同的行数和列数" = all(dim_check))
  
  row_num <- nrow(df_list[[1]])
  col_num <- ncol(df_list[[1]])
  # 初始化结果容器
  res_mat <- matrix(NA, nrow = row_num, ncol = col_num)
  
  # 逐坐标计算
  for (i in seq_len(row_num)) {
    for (j in seq_len(col_num)) {
      # 提取所有表对应位置的元素组成向量
      cell_values <- sapply(df_list, function(df) df[i, j])
      res_mat[i, j] <- fun(cell_values, ...)
    }
  }
  # 转换为dataframe，保留原表列名
  res_df <- as.data.frame(res_mat)
  colnames(res_df) <- colnames(df_list[[1]])
  return(res_df)
}

调用示例 #

构造测试数据 #

# 3个同维度测试数据框
df1 <- data.frame(a = c(1, 2, 3), b = c(4, 5, 6))
df2 <- data.frame(a = c(10, 20, 30), b = c(40, 50, 60))
df3 <- data.frame(a = c(100, 200, 300), b = c(400, 500, 600))
df_list <- list(df1, df2, df3)

逐单元格求和（默认功能） #

cell_sum_res <- cellwise_apply(df_list)

自定义匿名函数运算 #

比如计算同一位置所有元素的最大值：

cell_max_res <- cellwise_apply(df_list, fun = function(x) max(x))

purrr生态适配方案 #

可通过lift_vd改造函数适配pmap的传参规则，解决匿名函数参数数量不固定的问题：

library(purrr)

# 逐单元格求和示例
cell_sum_purrr <- pmap(df_list, lift_vd(sum)) %>% 
  matrix(nrow = nrow(df_list[[1]]), ncol = ncol(df_list[[1]])) %>% 
  as.data.frame()

运算维度说明 #

内容的提问来源于stack exchange，提问作者frandude