R DataFrame(데이터 프레임)

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• Data frames

Data frames

데이터 프레임은 다른 열에 다른 데이터 모드(숫자, 문자 등)가 포함될 수 있다는 점에서 행렬보다 더 일반적입니다. 데이터 프레임은 R에서 다룰 가장 일반적인 데이터 구조입니다. 여러 데이터 모드가 존재하는 경우 행렬로 나타낼 수 없습니다.data.frame() 함수로 데이터 프레임이 생성됩니다.

 ID<-c(1,2,3,4)
age<-c(25, 34, 28, 52)
diabetes<-c('type1','type1','type2','type1')
stats<-c('poor','improved','excellent','poor')
data<-data.frame(ID,age, diabetes, stats) 
data

 ID age diabetes     stats
    1  1  25    type1      poor
    2  2  34    type1  improved
    3  3  28    type2 excellent
    4  4  52    type1      poor

하나의 열에는 하나의 모드로만 구성되지만 열마다 모드는 다를 수도 있습니다. 일반적으로 각 열은 각 변수에 대한 값으로 열(column)을 변수(variable)로 나타내기도 합니다.
데이터 프레임에서 요소를 호출하는 다양한 방법이 있습니다. 먼저 벡터나 행렬과 같이 인덱스를 사용합니다. 데이터프레임 역시 행렬구조이므로 각 요소의 인덱스는 행과 열을모두 포함합니다. 그러나 하나의 인덱스만을 표시할 경우 열을 나타냅니다.

data[1,2]

[1] 25

data[1,]

ID age diabetes stats
    1  1  25    type1  poor

data[,2]

[1] 25 34 28 52

data[2]

age  
    1  25
    2  34
    3  28
    4  52

data[1:2]

ID age
    1  1  25
    2  2  34
    3  3  28
    4  4  52

열이름으로 호출할 수 있습니다.

data[c('diabetes','stats')]

diabetes     stats
  1    type1      poor
  2    type1  improved
  3    type2 excellent
  4    type1      poor

'$'와 함께 열이름으로 호출할 수 있습니다.

data$ID

[1] 1 2 3 4

data$diabetes

[1] "type1" "type1" "type2" "type1"

하나의 열을 인덱스로 호출할 경우 호출된 객체 역시 dataframe 형을 유지합니다. 그러나 "$열이름"으로 호출된 객체는 요소자체의 atomic type 즉, number 또는 character 형이 됩니다. 결과적으로 atomic이 됩니다.

위 변수(열) diabetes, stats는 각각 2개, 3개의 수준으로 그룹화할 수 있습니다. 즉, Factor로 만들 수 있습니다. 이 두 변수에 대한 교차표(cross table)은 table()함수를 사용하여 작성할 수 있습니다.

diaFac<-factor(data$diabetes); diaFac

[1] type1 type1 type2 type1
      Levels: type1 type2

statfac<-factor(data$stats);statfac

[1] poor      improved  excellent poor     
      Levels: excellent improved poor

table(diaFac, statfac)

statfac
    diaFac  excellent improved poor
      type1         0        1    2
      type2         1        0    0

위의 교차표는 데이터프레임의 열을 호출하여 직접적으로 작성할 수 있습니다.

table(data$diabetes, data$stats)

excellent improved poor
type1         0        1    2
type2         1        0    0

데이터프레임에서 열을 탐색할 경우 attach(), detach(), with()를 적용하면 코드가 간단해 집니다.

 summary(mtcars$mpg)

Min. 1st Qu.  Median    Mean 3rd Qu.    Max.
  10.40   15.43   19.20   20.09   22.80   33.90

plot(mtcars$mpg, mtcars$disp)

위 코드는 attch()와 detach() 함수를 사용하여 다음과 같이 사용합니다.

attach(mtcars) 
summary(mpg)

Min. 1st Qu.  Median    Mean 3rd Qu.    Max. 
  10.40   15.43   19.20   20.09   22.80   33.90

plot(disp, hp)
detach(mtcars)

with()문을 사용하여 데이터프레임의 작업들을 그룹화할 수 있습니다. 그룹화는 중괄호 내에서 이루어지며 여러개의 명령을 실행할 경우 개행을 해야 합니다.

with(mtcars, {summary(mpg, disp, wt)                  
  + plot(mpg, disp)})

R의 중괄호 내에 있는 코드의 결과는 print() 함수에 의해 출력하거나 개체에 할당하는 것으로 반환됩니다. 그러므로 위 코드의 summary() 함수의 결과는 반환되지 않습니다. 다음 코드에서 이 결과를 반환하기 위해 개체에 할당하였습니다. 개체화에 사용되는 할당연산자는 '<-'이 아닌 '<<-'을 사용해야 합니다.

with(mtcars, {stats<-summary(mpg, disp, wt)
    + plot(mpg, disp)})
    stats

에러: 객체 'stats'를 찾을 수 없습니다

with(mtcars, {stats<<-summary(mpg, disp, wt)
    + plot(mpg, hp)})
     stats

Min. 1st Qu.  Median    Mean 3rd Qu.    Max. 
      10.40   15.43   19.20   20.09   22.80   33.90

data.frame()에서 인수 row.names에 특정한 열이나 특정한 벡터를 전달하여 행 이름을 지정할 수 있습니다.

data1<-data.frame(ID,age, diabetes, stats, row.names=age); data1 

ID age diabetes     stats
     25  1  25    type1      poor
     34  2  34    type1  improved
     28  3  28    type2 excellent
     52  4  52    type1      poor