如何在R公式中用两个术语替换一个术语？

Question

我有一个类似于以下内容的东西：

y ~ x + z

我希望你能将其转换为：

我希望你能翻译它成

y ~ x_part1 + x_part2 + z

更普遍地说，我想要一个函数，它可以接受一个公式，并返回所有匹配 "^x$" 的项被替换为 "x_part1" 和 "x_part2" 的公式。这是我目前的解决方案，但感觉很不自然...

my.formula <- fruit ~ apple + banana
var.to.replace <- 'apple'
my.terms <- labels(terms(my.formula))
new.terms <- paste0('(', 
                    paste0(var.to.replace, 
                           c('_part1', '_part2'),
                           collapse = '+'),
                    ')')
new.formula <- reformulate(termlabels = gsub(pattern = var.to.replace,
                                             replacement = new.terms,
                                             x = my.terms),                                 
                           response = my.formula[[2]])

需要注意的是，输入公式可能会包含相互作用。

y ~ b*x + z

应该输出以下公式之一（等效）

y ~ b*(x_part1 + x_part2) + z
y ~ b + (x_part1 + x_part2) + b:(x_part1 + x_part2) + z
y ~ b + x_part1 + x_part2 + b:x_part1 + b:x_part2 + z

MrFlick主张使用

substitute(y ~ b*x + z，list(x=quote(x_part1 + x_part2)))

但是当我将想要修改的公式存储在变量中时，例如

my.formula <- fruit ~ x + banana

这种方法似乎需要进行一些微调：

substitute(my.formula, list(x=quote(apple_part1 + apple_part2)))
# my.formula

那种方法需要进行必要的改变：

do.call(what = 'substitute',
        args = list(apple, list(x=quote(x_part1 + x_part2))))

但是当'x'和c('x_part', 'x_part2')都以变量形式存储，例如上面的var.to.replace和new.terms时，我无法弄清如何使用这种方法。

- rcorty

Answer 1

您可以使用substitute函数来实现此功能。

substitute(y ~ b*x + z, list(x=quote(x_part1 + x_part2)))
# y ~ b * (x_part1 + x_part2) + z

在这里，我们使用命名列表来告诉R将变量x替换为表达式x_part1 + x_part2

- MrFlick

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这看起来非常有前途。如果我想要使用的公式存储在变量中，我该如何处理？似乎替换函数作用于我放在第一个参数中的表达式，而不是该表达式的值？ - rcorty

我不清楚你是如何“存储”变量的，这一点在你的问题中并不明确。我也不确定你对替换的哪个部分不清楚。 - MrFlick

我在问题的末尾添加了一些文本，可以更好地进行语法高亮。谢谢你的帮助。 - rcorty

啊，那么你只需要使用 do.call 来传递变量的值。do.call("substitute", list(my.formula, list(x=quote(apple_part1 + apple_part2)))) - MrFlick

啊，我又遇到了一个问题。如果要替换的术语和要替换成的术语也存储在变量中怎么办？ - rcorty

对于前一种情况，请使用setNames，而对于后一种情况，则不要使用quote()。在未来，尝试使您的初始问题更完整，或者创建一个新问题以解决出现的新问题。在评论中更改问题是没有帮助的。 - MrFlick

Answer 2

您可以编写一个递归函数来修改公式的表达式树：

replace_term <- function(f, old, new){
  n <- length(f)
  if(n > 1) {
    for(i in 1:n) f[[i]] <- Recall(f[[i]], old, new)

    return(f)
  }

  if(f == old) new else f
}

您可以使用它来修改例如交互：

> replace_term(y~x*a+z - x, quote(x), quote(x1 + x2))
y ~ (x1 + x2) * a + z - (x1 + x2)

- Neal Fultz

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内置的substitute函数基本上是这样实现的。 - MrFlick

Answer 3

那么，将公式作为字符串来使用如何？许多基础R模型（如lm()）接受字符串公式（否则您可以始终使用formula()）。在这种情况下，您可以使用类似于gsub()的东西：

f1 <- "y ~ x + z"
f2 <- "y ~ b*x + z"

gsub("x", "(x_part1 + x_part2)", f1)
#> [1] "y ~ (x_part1 + x_part2) + z"

gsub("x", "(x_part1 + x_part2)", f2)
#> [1] "y ~ b*(x_part1 + x_part2) + z"

例如，假设我们有一个名为mtcars的数据集，并且我们想要用disp + hp(x_part1+x_part2)替换mpg(x)：

f1 <- "qsec ~ mpg + cyl"
f2 <- "qsec ~ wt*mpg + cyl"

f1 <- gsub("mpg", "(disp + hp)", f1)
f2 <- gsub("mpg", "(disp + hp)", f2)

lm(f1, data = mtcars)
#> 
#> Call:
#> lm(formula = f1, data = mtcars)
#> 
#> Coefficients:
#> (Intercept)         disp           hp          cyl  
#>    22.04376      0.01017     -0.02074     -0.56571

lm(f2, data = mtcars)
#> 
#> Call:
#> lm(formula = f2, data = mtcars)
#> 
#> Coefficients:
#> (Intercept)           wt         disp           hp          cyl  
#>   20.421318     1.554904     0.026837    -0.056141    -0.876182  
#>     wt:disp        wt:hp  
#>   -0.006895     0.011126

- Simon Jackson

Answer 4

如果您只想修改主要影响，您可以减去x，并添加两个新变量。

> f <- y ~ x + z
> update(f, .~.-x+x_part1 + x_part2)
y ~ z + x_part1 + x_part2

- Neal Fultz

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你如何从x生成x_part1？ - rcorty

我使用字符（paste）完成，然后应用 as.formula 并将其传递给 update 的 'new' 参数。 - rcorty

啊，这个答案的问题在于，如果原始公式有交互作用，我相信它们会在新公式中丢失。我会更新问题以澄清这种情况。 - rcorty

Answer 5

根据 rcorty 的要求，将 'x' 和 c('x_part', 'x_part2') 存储在 var.to.replace 和 new.terms 中，并采用 MrFlick 建议使用 setNames，我们可以尝试以下操作：

my.formula <- fruit ~ x + banana
var.to.replace <- "x"
new.terms <-  c('x_part', 'x_part2') 
new.terms1 <- paste(new.terms, collapse="+")
do.call("substitute", list(my.formula, setNames(list(str2lang(new.terms1)), var.to.replace))) 

> fruit ~ x_part + x_part2 + banana

顺便提一下，我发现保罗·约翰逊的Rchaeology（第2.1节）相关、有教育意义且富有娱乐性。

- Yonghao

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这真是太棒了。 - undefined