R中最快的按列排序

Question

我有一个数据框full，我想从中获取最后一列和一列v。然后我想以最快的方式对v 上的两列进行排序。 full 是从 csv 读取的，但这可用于测试（包括一些真实性的 NA）：

n <- 200000
full <- data.frame(A = runif(n, 1, 10000), B = floor(runif(n, 0, 1.9)))
full[sample(n, 10000), 'A'] <- NA
v <- 1

我这里有v，但实际上它可能会改变，full 有很多列。

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我尝试使用order 和sort.list 对数据框、数据表和矩阵进行排序（一些想法来自this thread）。所有这些的代码：

# DATA FRAME

ord_df <- function() {
  a <- full[c(v, length(full))]
  a[with(a, order(a[1])), ]
}

sl_df <- function() {
  a <- full[c(v, length(full))]
  a[sort.list(a[[1]]), ] 
}


# DATA TABLE

require(data.table)

ord_dt <- function() {
  a <- as.data.table(full[c(v, length(full))])
  colnames(a)[1] <- 'values'
  a[order(values)]
}

sl_dt <- function() {
 a <- as.data.table(full[c(v, length(full))])
 colnames(a)[1] <- 'values'
 a[sort.list(values)]
}


# MATRIX

ord_mat <- function() {
  a <- as.matrix(full[c(v, length(full))])
  a[order(a[, 1]), ] 
}

sl_mat <- function() {
  a <- as.matrix(full[c(v, length(full))])
  a[sort.list(a[, 1]), ] 
}

时间结果：

         ord_df  sl_df    ord_dt   sl_dt   ord_mat sl_mat
Min.     0.230   0.1500   0.1300   0.120   0.140   0.1400
Median   0.250   0.1600   0.1400   0.140   0.140   0.1400
Mean     0.244   0.1610   0.1430   0.136   0.142   0.1450
Max.     0.250   0.1700   0.1600   0.140   0.160   0.1600

或使用microbenchmark（结果以毫秒为单位）：

             min      lq       median   uq       max
1  ord_df() 243.0647 248.2768 254.0544 265.2589 352.3984
2  ord_dt() 133.8159 140.0111 143.8202 148.4957 181.2647
3 ord_mat() 140.5198 146.8131 149.9876 154.6649 191.6897
4   sl_df() 152.6985 161.5591 166.5147 171.2891 194.7155
5   sl_dt() 132.1414 139.7655 144.1281 149.6844 188.8592
6  sl_mat() 139.2420 146.8578 151.6760 156.6174 186.5416

似乎订购数据表获胜。 order 和 sort.list 之间没有太大区别，除非使用 sort.list 更快的数据帧。

在数据表版本中，我还尝试将v 设置为键（因为它是根据文档进行排序的），但由于v 的内容不是整数，我无法让它工作。

理想情况下，我希望尽可能加快速度，因为对于不同的v 值，我必须多次执行此操作。有谁知道我如何能够进一步加快这个过程？是否值得尝试Rcpp 实现？谢谢。

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这是我用来计时的代码，如果它对任何人有用的话：

sortMethods <- list(ord_df, sl_df, ord_dt, sl_dt, ord_mat, sl_mat)

require(plyr)
timings <- raply(10, sapply(sortMethods, function(x) system.time(x())[[3]]))
colnames(timings) <- c('ord_df', 'sl_df', 'ord_dt', 'sl_dt', 'ord_mat', 'sl_mat')
apply(timings, 2, summary) 

require(microbenchmark)
mb <- microbenchmark(ord_df(), sl_df(), ord_dt(), sl_dt(), ord_mat(), sl_mat())
plot(mb)

Answer 1

我不知道将这种东西作为编辑放入是否更好，但它似乎更像是答案，所以这里会做。更新测试功能：

n <- 1e7
full <- data.frame(A = runif(n, 1, 10000), B = floor(runif(n, 0, 1.9)))
full[sample(n, 100000), 'A'] <- NA

fdf <- full
fma <- as.matrix(full)
fdt <- as.data.table(full)
setnames(fdt, colnames(fdt)[1], 'values')

# DATA FRAME
ord_df <- function() { fdf[order(fdf[1]), ] }
sl_df <- function() { fdf[sort.list(fdf[[1]]), ] }

# DATA TABLE
require(data.table)
ord_dt <- function() { fdt[order(values)] }

key_dt <- function() {
  setkey(fdt, values) 
  fdt
}

# MATRIX
ord_mat <- function() { fma[order(fma[, 1]), ] }
sl_mat <- function() { fma[sort.list(fma[, 1]), ] }

结果（使用不同的计算机，R 2.13.1 和data.table 1.8.2）：

         ord_df  sl_df   ord_dt  key_dt  ord_mat sl_mat
Min.     37.56   20.86   2.946   2.249   20.22   20.21
1st Qu.  37.73   21.15   2.962   2.255   20.54   20.59
Median   38.43   21.74   3.002   2.280   21.05   20.82
Mean     38.76   21.75   3.074   2.395   21.09   20.95
3rd Qu.  39.85   22.18   3.151   2.445   21.48   21.42
Max.     40.36   23.08   3.330   2.797   22.41   21.84

所以 data.table 是明显的赢家。使用键比排序更快，并且我认为它的语法也更好。谢谢大家的帮助。