Průměr přenesený dopředu

Alternativou k přenášení poslední platné hodnoty dopředu je nahrazení NA průměrem všech předchozích hodnot, které nejsou NA. Tato metoda se nazývá mean carried forward (průměr přenesený dopředu). R nás i zde nutí volit mezi čitelností a rychlostí. Následující implementace je psaná s důrazem na čitelnost:

na_meancf1 <- function(x) {
  total_not_na <- 0
  n_not_na <- 0
  res <- x
  for(i in seq_along(x)) {
    if(is.na(x[i])) {
      res[i] <- total_not_na / n_not_na
    } else {
      total_not_na <- total_not_na + x[i]
      n_not_na <- n_not_na + 1
    }
  }
  res
}

Iterativní povaha tohoto kódu ztěžuje jeho vektorizaci, proto ho raději převedeme do C++. Dokonči definici funkce na_meancf2() — jde o přepis na_meancf1() do C++.

Toto cvičení je součástí kurzu

Optimizing R Code with Rcpp

Zobrazit kurz

Pokyny k cvičení

V podmínce if zkontroluj, zda je i-tý prvek vektoru x hodnotou NA typu NumericVector.
Pokud je podmínka splněna, nastav i-tý výsledek na součet hodnot bez chybějících dat, total_not_na, vydělený jejich počtem, n_not_na.
V opačném případě zvyš total_not_na o i-tý prvek vektoru x a přičti 1 k n_not_na.

Interaktivní cvičení na vyzkoušení si v praxi

Vyzkoušejte si toto cvičení dokončením tohoto ukázkového kódu.

#include 
using namespace Rcpp; 

// [[Rcpp::export]]
NumericVector na_meancf2(NumericVector x) {
  double total_not_na = 0.0;
  double n_not_na = 0.0;
  NumericVector res = clone(x);
  
  int n = x.size();
  for(int i = 0; i < n; i++) {
    // If ith value of x is NA
    if(___) {
      // Set the ith result to the total of non-missing values 
      // divided by the number of non-missing values
      res[i] = ___ / ___;
    } else {
      // Add the ith value of x to the total of non-missing values
      ___;
      // Add 1 to the number of non-missing values
      ___;
    }
  }  
  return res;
}

/*** R
  library(microbenchmark)
  set.seed(42)
  x <- rnorm(1e5)
  x[sample(1e5, 100)] <- NA  
  microbenchmark( 
    na_meancf1(x), 
    na_meancf2(x), 
    times = 5
  )
*/

Upravit a spustit kód