如何持续删除向量中的第一个值，直到向量的总和小于20？

Question

我正在寻找一个函数，它接受一个向量并不断删除第一个值，直到向量的总和小于20。返回剩余的值。

我尝试了for循环和while循环，但都找不到解决方案。

vec <- c(3,5,3,4,3,9,1,8,2,5)

short <- function(vec){

 for (i in 1:length(vec)){
    while (!is.na((sum(vec)) < 20)){
      vec <- vec[i+1:length(vec)]
      #vec.remove(i)
  }
}

期望的输出应为：1,8,2,5，小于20。

- Hanna Dup

Answer 1

从预期输出来看，您想要删除值，直到剩余值的总和小于20。

我们可以创建一个函数。

drop_20 <- function(vec) {
  tail(vec, sum(cumsum(rev(vec)) < 20))
}

drop_20(vec)
#[1] 1 8 2 5

尝试在另一个输入上运行

drop_20(1:10)
#[1]  9 10

分解这个函数，首先是vec。

vec = c(3,5,3,4,3,9,1,8,2,5)

然后我们将其reverse

rev(vec)
#[1] 5 2 8 1 9 3 4 3 5 3

对其进行累加和操作（cumsum）

cumsum(vec)
#[1]  3  8 11 15 18 27 28 36 38 43

查找少于20的条目数

cumsum(rev(vec)) < 20
 #[1]  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE FALSE FALSE FALSE FALSE FALSE FALSE

sum(cumsum(rev(vec)) < 20)
#[1] 4

最后，使用tail这个函数来选取最后的条目。

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对代码进行轻微修改，就可以处理NA值。

drop_20 <- function(vec) {
   tail(vec, sum(cumsum(replace(rev(vec), is.na(rev(vec)), 0)) < 20))
}

vec = c(3, 2, NA, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 9, NA, 1, 2)
drop_20(vec)
#[1]  3  4  9 NA  1  2

逻辑是我们用零替换 NA，然后进行 cumsum

- Ronak Shah

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我认为这是目前最快的解决方案，当然这只在较大的向量上才有意义。 - Phann

@Phann 或者许多小向量之一 :)。 - s_baldur

@HannaDup 可能是因为 NA，你现在可以查看更新后的答案。 - Ronak Shah

另一个类似的代码：tail(vec, - findInterval(0, cumsum(vec) - 20) - 1L)... 这需要满足 vec >= 0。 - Frank

@Ronak 嗯，是的，我不确定如何扩展到那种情况。 - Frank

Answer 2

您需要每次删除第一个值，因此您的while循环应该如下：

while (sum(x, na.rm = TRUE) >= 20) {
    x <- x[-1]
}

#[1] 1 8 2 5

- Sotos

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从原帖来看，可能实际数据中有NA值？如果是这样，请记得定义sum(x, na.rm = TRUE)。 - Khaynes

好眼力！谢谢。 - Sotos

没有被downvote，但二次行为（不确定在R中x <- x[-1]的行为如何，所以可能更糟）可能是某些东西很容易线性处理的原因。 - Voo

@Voo 我不确定你所说的二次/线性是什么意思（我知道数学）。我猜你是指 while 循环与不需要 while 的区别。即使是这种情况，downvote 仍然是有偏见的，因为我按照 OP 的思路来展示错误。无论如何看待这个问题，这都是一个不好的 downvote。另外，x <- x[-1] 只是删除第一个值...没有复杂的行为。 - Sotos

@Sotos，问题不在于while循环本身，而在于求和、while循环和删除之间的交互。如果假设一个种类的数组会导致整个行为变成O（N ^ 3）而不是O（N），那么我会期望“只删除第一个值”是O（N）。现在我并不是说这总是不好的（即使代码比必须慢得多，简单的代码通常也可以），但我可以理解为什么有人会对这样的解决方案进行投票，因为它没有注意到这种行为。 - Voo

Answer 3

没有循环的基本解决方案
这并不是我最易读的代码，但它非常快（见下面的基准测试）

rev( rev(vec)[cumsum( replace( rev(vec), is.na( rev(vec) ), 0 ) ) < 20] )
#[1] 1 8 2 5

注意：从@Ronak的答案中“借用”了NA处理方法

示例数据
vec = c(3, 2, NA, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 9, NA, 1, 2)

基准测试

microbenchmark::microbenchmark(
  Sotos = { 
    while (sum(vec, na.rm = TRUE) >= 20) {
      vec <- vec[-1] 
    } 
  },
  Ronak = tail(vec, sum(cumsum(replace(rev(vec), is.na(rev(vec)), 0)) < 20)),
  Wimpel = rev( rev(vec)[cumsum( replace( rev(vec), is.na( rev(vec) ), 0 ) ) < 20]),
  WimpelMarkus = vec[rev(cumsum(rev(replace(vec, is.na(vec), 0))) < 20)]
  )


# Unit: microseconds
#         expr      min       lq       mean    median        uq      max neval
#        Sotos 2096.795 2127.373 2288.15768 2152.6795 2425.4740 3071.684   100
#        Ronak   30.127   33.440   42.54770   37.2055   49.4080  101.827   100
#       Wimpel   13.557   15.063   17.65734   16.1175   18.5285   38.261   100
# WimpelMarkus    7.532    8.737   12.60520   10.0925   15.9680   45.491   100

- Wimpel

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我认为你可以在这里节省几个 rev：vec[rev(cumsum(rev(replace(vec, is.na(vec), 0))) < 20)]。这可能会进一步提高速度。 - markus

@markus，你说得非常对。我在复制粘贴方面有点懒惰了...你刚刚将执行时间缩短了30-40%！（请参见答案中更新的基准测试） - Wimpel

Answer 4

我会选择 Reduce。

vec[Reduce(f = "+", x = vec, accumulate = T, right = T) < 20]
##[1] 1 8 2 5

或者，使用带有条件参数na.rm = T的函数sum定义Reduce以处理NAs（如果需要）：

vec2 <- c(3, 2, NA, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 9, NA, 1, 2)
vec2[Reduce(f = function(a,b) sum(a, b, na.rm = T), x = vec2, accumulate = TRUE, right = T) < 20]
##[1]  3  4  9 NA  1  2

我发现“Reduce”选项从右侧（整数向量的末尾）开始，因此无需先反转它，这很方便。

- Patrik_P