R:如何检查向量是上升还是下降

Question

vector1 = c(2, 2, 2, 2, 2, 2)
vector2 = c(2, 2, 3, 3, 3, 3)
vector3 = c(2, 2, 1, 2, 2, 2)

我想知道向量中的数字是上升/保持相同还是下降.因此,对于vector1和vector2,它应该是TRUE,而对于vector3它应该是FALSE.简单地说,FALSE如果向量中存在回归,则应该返回.没有编写循环,有没有快速的方法来做到这一点？

Answer 1

有一个R称为基本函数is.unsorted,适用于这种情况:

!is.unsorted(vector1)
# [1] TRUE
!is.unsorted(vector2)
# [1] TRUE
!is.unsorted(vector3)
# [1] FALSE

这个函数非常快,因为它几乎直接吸引到编译C代码.

我最初的想法是使用sort和identical,一拉 identical(sort(vector1), vector1),但是这是非常缓慢的; 那说,我认为这种方法可以扩展到更灵活的情况.

如果速度真的至关重要,我们可以跳过一些开销is.unsorted并直接调用内部函数:

.Internal(is.unsorted(vector1, FALSE))

(FALSE传递FALSE给论证strictly).这为小矢量提供了~4倍的加速.

为了了解最终选项的速度,这里有一个基准:

library(microbenchmark)
set.seed(10101)
srtd <- sort(sample(1e6, rep = TRUE)) # a sorted test case
unsr <- sample(1e6, rep = TRUE) #an unsorted test case

microbenchmark(times = 1000L,
               josilber = {all(diff(srtd) >= 0)
                         all(diff(unsr) >= 0)},
               mikec = {identical(sort(srtd), srtd)
                      identical(sort(unsr), unsr)},
               baser = {!is.unsorted(srtd)
                      !is.unsorted(unsr)},
               intern = {!.Internal(is.unsorted(srtd, FALSE)) 
                       !.Internal(is.unsorted(unsr, FALSE))})

在我的机器上的结果:

# Unit: microseconds
#      expr       min         lq       mean     median        uq        max neval  cld
#  josilber 30349.108 30737.6440 34550.6599 34113.5970 34964.171 155283.320  1000   c 
#     mikec 93167.836 94183.8865 97119.4493 94852.7530 97528.859 229692.328  1000    d
#     baser  1089.670  1168.7400  1322.9341  1296.7375  1347.946   6301.866  1000  b  
#    intern   514.816   532.4405   576.2867   560.5955   566.236   2456.237  1000 a   

所以直接调用内部函数(需要注意的是:你需要确保你的矢量非常干净 - 没有NAs等)比基本R函数提供~2倍的速度,这比使用时快〜30倍diff,这是以我最初选择的速度转动~2倍.

Answer 2

您可以diff计算元素之间的差异,并all检查它们是否都是非负数:

all(diff(vector1) >= 0)
# [1] TRUE
all(diff(vector2) >= 0)
# [1] TRUE
all(diff(vector3) >= 0)
# [1] FALSE

上面的代码检查,如果所有的向量非递减,你可以更换>= 0与<= 0检查,如果他们不提高.相反,如果您的目标是识别非递减或不递增的向量(也就是说它们在同一向量中没有增加和减少的步骤),则有一个简单的修改:

!all(c(-1, 1) %in% sign(diff(vector1)))
# [1] TRUE
!all(c(-1, 1) %in% sign(diff(vector2)))
# [1] TRUE
!all(c(-1, 1) %in% sign(diff(vector3)))
# [1] FALSE