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日常应用

关于R的若干SQL等价问题

以前总是觉得不同的计算机语言之间只是语法问题,思路其实还是差不多的--后来才知道不尽然如此。比如用惯了R作分析,切换到其他语言顿时觉得效率降低了好多,尤其是很多一行命令在R里面就可以搞定的时候-思维习惯了一定程度的跳跃,常用的操作(尤其是数据整理!)封装成函数之后工作效率那叫一个倍增啊!结合knitr,原来的时候生成定期报告的效率极其之高,基本属于10倍以上的时间节省。

现在公司的数据平台是teradata,典型的SQL结构,各种join。在这么大的数据量下,不可能直接取数据到本机来分析,只能借助SQL进行一定程度的降维。而后剩下的收尾分析工作,可以由R完成。至于两者之间分工的界限在哪里,我还在摸索一个效率最高的平衡点。不得不吐槽一下,SQL的逻辑思维方式真心没效率,完全是为了数据库性能和空间单位平衡而设计的,做分析的时候就额外的痛苦许多——90%以上的时间都用来琢磨怎么鼓捣出来自己需要的数据格式,全在数据清理上了!

抱怨完毕,除了祈祷hadoopR和oracle连接起来彻底摆脱SQL阴影之外,暂时只能跟SQL硬战。下面说说最近常见的几个相同功能在R和SQL里面分别的实现方法。

1. 生成新变量

多见的明确的任务啊。如果是数值型,比如变量D是其他三个变量ABC的显性函数f(A,B,C),最简单诸如D=A+B+C,在R和SQL里面都是直接写。

  • R:
    my_dataframe$D <- my_dataframe$A+ my_dataframe$B + my_dataframe$C

    (当然还有更elegant的with()函数)

  • SQL(以select为例):
    SELECT A,B,C, A+B+C D from my_datatable;

    然后如果f()稍稍复杂的话,R的可以定义函数的优势就明显了,SQL只有macro模式显然不足够灵活强大。如,

R:

generate_D <- function(VarA=A, VarB=B, VarC=C) {
VarD <- VarA * VarB *(VarB %*% VarC)
return( VarD)}
my_dataframe$D <- generate_D(my_dataframe$A, my_dataframe$B, my_dataframe$C)

注:%*%代表向量内积或矩阵乘法,这里为一个数字。理论上这里可以调用任何R中函数。

如果新变量是字符型,R的优势就更明显了,字符串操作函数例如substr()取字符串其中一段,paste()连接多个字符串,grep()和sub()查找替换类,自然比SQL灵活的多。还是那句话,只要能用函数写出来,R都可以方便地搞定。你问我拿SQL跟R比这个有意思么?明显SQL就不是为了这个功能专门设计的啊。好吧,常见的生成新变量的情况:有条件的生成新变量,比如年龄分组等,基本就是按照若干已知条件生成一个新的变量。这里,SQL的case when确实方便,比如年龄分为老中青三组:

SQL:

SELECT CASE WHEN AGE>50 THEN 'old'
WHEN AGE between 25 and 50 THEN 'mid'
ELSE 'young'
END AGE_GROUP
FROM my_datatable

而R中,我一直用一种最笨的办法-刚刚搜了一下发现其实我的办法还是挺好用的。

My_dataframe$AGE_GROUP <- 'young'
My_dataframe[My_dataframe$AGE > 50,]$AGE_GROUP <- 'mid'
My_dataframe[(My_dataframe$AGE >=25 )& (My_datafame$AGE<= 50),]$AGE_GROUP <- 'mid'

当然也可以用ifelse()或者transform的方法,我倒是觉得没有这种笨办法清晰简洁易读,易于回头看代码。ifelse那堆括号哦!没有高亮匹配会死人的。

这里边界值随意,不考虑直接除法取整的情况。两种分类时可以直接用逻辑型简化,一行出结果;另,数值型离散化转换为factor型其实可以简单的用一个函数cut()搞定..(多谢yihui一语道破天机)

2. 分组加总等数据整理统计

要知道在很多时候,什么都比不上基本的求和均值方差有用,偶尔来个计数最大最小值就不错了。SQL一个group by 就神马都搞定了,比如对每组顾客购买的图书本书去重、求和。
SQL:

SELECT sum(TA.quantity) quantity ,
TB.book_type
FROM Table_A TA
OUTER JOIN Table_B TB
ON TA.book_id = TB.book_id
GROUP BY book_type

 

SELECT user_group, SUM(book_quantity) quantity, count(distinct book_id) sold_book
FROM my_datatable
GROUP BY user_group

那么相对应的,在R中,我们的解决策略是万能的data.table()。
R:

book_stat <- data.table(my_dataframe)[,list(quantity=sum(book_quantity), sold_book = length(unique(book_id))), by="user_group]

也不麻烦对嘛~可是,R里面还是有可以调用多种函数的优势哦。嘻嘻。

3. 表的连接和数据混合

咳咳,thanks to 著名的三大范式,SQL语句永远逃不掉各种各样的连接,内外左右,inner join, outer join, left join, right join 写来写去有没有!R里面呢,类似于SAS,有个神奇的merge()函数。每次看到讲left join 的教程示例的时候都觉得真心罗嗦难懂,相比而言R的merge()函数简洁明了了许多有木有!

依旧,假设我们第一个表, 两个字段 book_id, book_quantity, 然后第二个表两个字段,book_id, book_type,包含的是书的分类信息。现在需要分类统计书的数量。

SQL:

这里用外链接,既如果图书在TB中没有分类信息,会自动归于NULL这一列。

用R呢,嘻嘻,很简单。

Book_stat <- merge(TableA, TableB, by="book_id", all.x=T, all.y=T)

这里其实可以简写all=TRUE (T 在R中等价于逻辑值TRUE),只是为了更清晰所以把x,y分开了。多明显啊,我就是要保留两个表中所有的观测对象,如果任意表缺失标记为NA即可。很简单的,merge()的参数和四大连接的关系就是:
INNER JOIN 等价于 merge(all=F)
LEFT JOIN 等价于 merge(all.x=T, all.y=F)
RIGHT JOIN 等价于 merge(all.x=F, all.y=T)
OUTER JOIN 等价于 merge(all=T)

嗯啊,反正对我来说,这个更好理解...

至于SQL的where和having条件,基本就是R中对于行的选择,不再赘述,参见新变量生成那里对于行的选择。TOP或者limit也可以通过head或者直接指定行序号n:m来搞定。其他的常见的就不多了吧...过去两周的时间,我基本就在用R的整理数据框架思路来实现SQL语句撰写的煎熬中度过,多少次烦的时候都想直接砸了显示器或者哀叹如果能导出到R里面该多好...磨合期啊。

注:我现在理解SQL架构还有一项主要的feature就是索引,哈希表是个很强大的东东。这东西某种程度上类似R中factor类型的数据,但是貌似水要深很多,为了提升性能值得继续好好研究。

注2:NOSQL架构拯救分析师啊

注3:数据整理绝对是最耗分析师时间的活,如果思路不清晰不知道想要进入分析模型的数据长什么样子,那就真的悲剧了,往往一天两天就是徒劳。这也是我的小册子新版第一章加的就是数据整理,血泪的教训啊。
另外一个耗时间的就是excel或者word中作图配文字,这个绝对需要knitr来拯救-亲,对于每个分类统计是很简单,但是对于每个分类都画图的话,您难道还准备告诉excel作循环?然后一张张复制粘贴到word里面?省省时间吧,knitr会save your life的,绝对是工欲善其事,必先利其器。分析不是也不应该是体力活哦。下周的上海R沙龙,一定要好好称赞一下knitr,相比于 reproducible research,它对于业界的意义就在于没有BI系统之前,自动写报告...轻量化高效工具!

注4:ipad果然不适合码代码...有typo或不满排版的,容我稍后电脑上修改。

注5:开始研究RHadoop,各种沦落伤不起啊。

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我的生活状态

七月的上海

7月7日,上海,已然盛夏。标志:烦躁的鸣个不停的蝉,30摄氏度的早晨八点。

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第一个在上海度过的夏天。措不及防。每天坚持着来往12KM之外的公司,只是越来越迷恋五角场的生活气息。

读书,读很多书。清一色的发现自己读过的80%~90%的书籍都跟经济学有关的时候,有点落寞。桌子上摆了好久的《中国哲学史》,连打开的勇气都没有。旁边的一本本数学书却被翻了许多次。悲哀。

写无尽的代码,感慨那曾经用来发散思维的右脑居然慢慢的形成了程序化思维。悲哀。

只是暂时的代价吧。至少,还能维持一种简单的美好的生活姿态。一杯冰饮,几瓣西柚。对付着火烧火燎的喉咙。应景一下,哼一句:

七月七日长生殿,半夜无人私语时。
在天愿做比翼鸟,在地愿为连理枝。

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我的生活状态

青藏行纪末:回家

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Sunset at the Fewa Lake, Pokhara, Nepal.

或许在一个地方呆久了,总会多少觉得厌倦。一样的,出来旅行久了,也会开始疲惫,想家了。

加德满都-昆明-上海,一切提前的计划都作废了,只想以最快的方式回到家里,舒舒服服的冲个热水澡躺在自己的床上,不用担心第二天是不是需要拎着个旅行箱子继续奔赴下一个目的地。安定的感觉。一出来就两周了,时间以一种不同的方式流逝着。需要turn off vacation mode,回到一种正常的节奏中来了。

作为一个曾经合格的飞客,「一上飞机就睡着、一发餐食就苏醒、迅速解决继续睡」的良好传统依旧保持着。看来飞机上睡觉已经深深的写入我的生物种模式里面,自动响应。

昆明,最后的巫家坝机场。拥挤、脏乱,却如烈士一般履行着自己最后的使命。在加都机场经历各种不愉快、比如手写登机牌之后,第一次感慨原来还是现代化的计算机比较舒服。一碗正宗的过桥米线,回到家的感觉。亲切。

加起来六个小时的飞机,时钟回调两个时区。上海,连空气的味道都是那么熟悉。

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As a traveler, Kathmandu, Nepal. (以此感谢大家多日来忍受这么长的日志连载~喜欢这种行走的感觉。)

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游来游去

青藏行纪续:一路向西(六)-重回加都

懒懒地睡起来,远处的山依旧是雾蒙蒙的。揉揉惺忪的眼皮,调戏一番落地窗外撞死的虫子,然后整理东西,顺便整理心情,准备重返加都。

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Kathmandu, Nepal.

为了「不走寻常路」,我们尝试着骑自行车后面还拖个箱子,一路喝彩声不断。不时停下来喝杯果汁补充能量,任时间慢慢的流逝、流逝。最后颠簸了一番终于到了破破的小机场。从来没有坐过这么小的飞机,各种新奇。

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"Private Plane", From Pokhara to Kathmandu.

颠颠的半个小时之后,就飞到了加都。各种不适应机场的简单快节奏,最后居然也顺利的拿到箱子走出来了。呃,还挺神奇高效的。于是果断回到宾馆,扔下行李,继续在加都漫步。飘扬的灰尘在夕阳下闪闪发光,再一次来到熟悉的杜巴广场,随地一坐,开始啃荔枝。芒果貌似吃多了呢,都不想吃了。

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Sunset at Durbar Square, Kathmandu, Nepal.

加都当地的市集总是热闹非凡的,穿梭其中也多少可以装成当地人的味道。五彩斑斓之中,总有一抹色彩让人眼前一亮。用exchange调侃着当地的小孩,要有付出才有糖吃哦。不劳而获是不公平的。夜凉,继续扫荡。备好的回家的礼物,可待分享。那已经如雪花散去的明信片,不知又温润了多少心灵和梦想。

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Narrow road in Kathmandu, Nepal.

行者,无疆。

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游来游去

青藏行纪续-一路向西(一):梦之花园

8:00 AM (GMT +5:45),加德满都。念着怕是只有这一整天可以在加都闲逛,于是什么睡懒觉的情绪都没有了,乖乖的爬起来,吃早餐,然后攒足力气在加都漂荡。

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梦之花园

第一站,烧尸庙,原名是Pashupatinath Temple,只是为了便于捕捉它的特殊性,我们“亲切”的称之为,烧尸庙,基本就是遵循当地印度教传统的火葬场(尼泊尔貌似是唯一一个全国都信奉印度教的国家)。一入烧尸庙,扑面而来的蛋白质灼烧的味道...还有那脏脏的“圣水”,哎,一个民族的文化。据说加都占了尼泊尔全国1/2的人口——这点后来我们在猴庙鸟瞰全城的时候得到了充分的印证。

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尊贵的牛

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生殖崇拜

第二站,帕坦(Patan)。帕坦其实是尼泊尔的另一个城市,和加都一河之隔...呃,然后帕坦也有一个杜巴广场(Durbar Square),基本相当于市政广场的感觉。值得一提的是,帕坦的杜巴广场有一个超级精致的博物馆,漫步其中,不但可以回顾杜巴广场的变迁,还看到许多珍贵的印度教或者佛教文物。与博物馆外面的喧嚣相比,里面安静的让人窒息。木制的阁楼,一步步踏过去,咯吱咯吱的响声让人瞬间有种穿越的感觉。

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精致木雕

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光与孔

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卖萌的塔

博物馆还自带一个很有味道的Cafe,特别适合在一个温暖的下午,躲在树荫下面调戏阳光。看着风移影动,顿觉姗姗可爱。一杯lassi(酸奶奶昔),配上一份酸酸甜甜的orange bomb(就是把一个桔子挖空,然后里面填上混着果肉的冰激凌),然后就可以细数园子里到底有多少棵树多少枝花。顿时不知道什么叫做“古道西风瘦马”,此刻婉约,exclusively。

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理想下午茶

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花的灿烂

午茶过后,午餐时间。回到加都,拜访泰米尔附近的“梦之花园 (Garden of Dreams)”。不起眼的门面,高高的围墙,总让心怀不轨的游客们浮想联翩。买票进入,一瞬间顿觉换了一个世界。墙内安静,墙外喧嚣;墙内美如仙境,墙外乱七八糟。通俗的讲,梦之花园应该类似于一个私人会所,只是有钱就可以进入,不需要什么身份认证邀请函之类的。在这奥地利风格的童话中,进餐。西式,在这个东方的国度却不觉的突兀。一杯冰茶,几朵春花。阳光不安分,忽明忽暗,花园的色调也不断调整。美好的事物果然是在什么角度什么光线下都会美好的亭亭玉立的。突然觉得,一切的旅途劳顿都是值得的,哪怕下次再单单的飞过来只是为了喝一杯茶也是值得的。特别好的消磨时间的场所,看着沐浴着阳光的一对对情侣,唯有一点羡慕。生活,本该如此淡然的优雅

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梦之花园

图多,慎入。