Перемешивание вектора - все возможные результаты выборки()?

Question

У меня есть вектор с пятью пунктами.

my_vec <- c("a","b","a","c","d") 

Если я хочу, чтобы переставить эти значения в новый вектор (в случайном порядке), я мог бы использовать образец():

shuffled_vec <- sample(my_vec) 

Легко - но образец() функция только дает мне одну возможно перетасовать. Что делать, если я хочу знать все возможные комбинации перетасовки? Различные функции «combn», похоже, не помогают, и expand.grid() дает мне все возможные комбинации с заменой, когда мне это нужно без замена. Каков наиболее эффективный способ сделать это?

Обратите внимание, что в моем векторе у меня есть значение «a» дважды, поэтому в наборе перетасованных векторов все они должны иметь «a» два раза в наборе.

Answer 1

Глядя на предыдущий вопрос (R: generate all permutations of vector without duplicated elements), я вижу, что у пакета gtools есть функция. Я не мог, однако получить эту работу прямо на вектор, как, например:

permutations(n = 5, r = 5, v = my_vec) 
#Error in permutations(n = 5, r = 5, v = my_vec) : 
# too few different elements 

Вы можете адаптировать его, как например, так:

apply(permutations(n = 5, r = 5), 1, function(x) my_vec[x]) 

#  [,1] [,2] [,3] [,4] 
#[1,] "a" "a" "a" "a" ... 
#[2,] "b" "b" "b" "b" ... 
#[3,] "a" "a" "c" "c" ... 
#[4,] "c" "d" "a" "d" ... 
#[5,] "d" "c" "d" "a" ... 

Answer 2

Я думаю permn из КОМБИНАТ пакета делает то, что вы хотите

library(combinat) 
permn(my_vec) 

меньший пример

> x 
[1] "a" "a" "b" 
> permn(x) 
[[1]] 
[1] "a" "a" "b" 

[[2]] 
[1] "a" "b" "a" 

[[3]] 
[1] "b" "a" "a" 

[[4]] 
[1] "b" "a" "a" 

[[5]] 
[1] "a" "b" "a" 

[[6]] 
[1] "a" "a" "b" 

Если дубликаты проблема, которую вы могли бы сделать что-то похожее на это, чтобы избавиться от дубликатов

strsplit(unique(sapply(permn(my_vec), paste, collapse = ",")), ",") 

Или, вероятно, лучший подход к удалению дубликатов ...

dat <- do.call(rbind, permn(my_vec)) 
dat[duplicated(dat),] 

Answer 3

отмечая, что ваши данные эффективно 5 уровней от 1 до 5, закодированные как «a», «b», «a», «c» и «d», я пошел искать способы получить перестановки чисел 1-5, а затем переназначить эти до уровней, которые вы используете.

Начнем с ввода данных:

my_vec <- c("a","b","a","c","d") # the character 
my_vec_ind <- seq(1,length(my_vec),1) # their identifier 

Чтобы получить перестановки, я применил функцию, заданную на Generating all distinct permutations of a list in R:

permutations <- function(n){ 
    if(n==1){ 
    return(matrix(1)) 
    } else { 
    sp <- permutations(n-1) 
    p <- nrow(sp) 
    A <- matrix(nrow=n*p,ncol=n) 
    for(i in 1:n){ 
     A[(i-1)*p+1:p,] <- cbind(i,sp+(sp>=i)) 
    } 
    return(A) 
    } 
} 

Во-первых, создать data.frame с перестановками:

tmp <- data.frame(permutations(length(my_vec))) 

У вас теперь есть фрейм данных tmp из 120 ro WS, где каждая строка представляет собой уникальную перестановка чисел, 1-5:

>tmp 
    X1 X2 X3 X4 X5 
1 1 2 3 4 5 
2 1 2 3 5 4 
3 1 2 4 3 5 
... 
119 5 4 3 1 2 
120 5 4 3 2 1 

Теперь вам нужно переназначить их к струнам вы имели.Вы можете переназначить их, используя вариации на тему gsub(), предложенной здесь: R: replace characters using gsub, how to create a function?

gsub2 <- function(pattern, replacement, x, ...) { 
    for(i in 1:length(pattern)) 
    x <- gsub(pattern[i], replacement[i], x, ...) 
    x 
} 

gsub() не будет работать, потому что у вас есть более одного значения в массиве замены.

Вам также нужна функция, которую вы можете позвонить, используя lapply(), чтобы использовать функцию gsub2() для каждого элемента вашего tmp data.frame.

remap <- function(x, 
       old, 
       new){ 
    return(gsub2(pattern = old, 
       replacement = new, 
       fixed = TRUE, 
       x = as.character(x))) 
} 

Практически там. Мы делаем отображение, как это:

shuffled_vec <- as.data.frame(lapply(tmp, 
          remap, 
          old = as.character(my_vec_ind), 
          new = my_vec)) 

, который может быть упрощена ...

shuffled_vec <- as.data.frame(lapply(data.frame(permutations(length(my_vec))), 
          remap, 
          old = as.character(my_vec_ind), 
          new = my_vec)) 

.. если вы чувствуете потребность.

Это дает Вам необходимый ответ:

> shuffled_vec 
    X1 X2 X3 X4 X5 
1 a b a c d 
2 a b a d c 
3 a b c a d 
... 
119 d c a a b 
120 d c a b a