有效的方法在R上计数每一个ID在滑动时间窗口？

Question

是否有来自任何包的函数计算在最后x小时内从一行中出现ID的次数。我称之为“速度”。

我要计算的目标列由'VEL_7H‘表示。换句话说，在过去的7个小时里，ID出现了多少次？

ID        TIME                   VEL_7H
1144727   2016-04-01 09:56:12    0
1144727   2016-04-01 15:16:03    1
1144727   2016-04-01 15:26:14    2
1144727   2016-04-02 09:48:48    0
1799567   2016-04-14 14:41:06    0
1799567   2016-04-14 17:51:06    1
2067650   2016-04-17 12:34:52    0

是否有一个函数使用时间和ID向量以及指定的范围来给出VEL_7H列？

Answer 1

为了最大限度地提高性能，我认为Rcpp是合适的：

library(Rcpp);
df <- data.frame(ID=c(1144727L,1144727L,1144727L,1144727L,1799567L,1799567L,2067650L),TIME=as.POSIXct(c('2016-04-01 09:56:12','2016-04-01 15:16:03','2016-04-01 15:26:14','2016-04-02 09:48:48','2016-04-14 14:41:06','2016-04-14 17:51:06','2016-04-17 12:34:52')));
cppFunction('
    IntegerVector countTrailingIDs(IntegerVector ids, DoubleVector times, double window ) {
        IntegerVector res(ids.size());
        for (int i = 0; i < ids.size(); ++i) {
            int id = ids[i];
            double trailTime = times[i]-window;
            for (int j = i-1; j >= 0 && ids[j] == id && times[j] >= trailTime; --j)
                ++res[i];
        }
        return res;
    }
');
df$VEL_7H <- countTrailingIDs(df$ID,df$TIME,60*60*7);
df;
##        ID                TIME VEL_7H
## 1 1144727 2016-04-01 09:56:12      0
## 2 1144727 2016-04-01 15:16:03      1
## 3 1144727 2016-04-01 15:26:14      2
## 4 1144727 2016-04-02 09:48:48      0
## 5 1799567 2016-04-14 14:41:06      0
## 6 1799567 2016-04-14 17:51:06      1
## 7 2067650 2016-04-17 12:34:52      0

请注意，该函数要求ids和times按照id和时间排序。

Answer 2

我们可以在基R中使用一种典型的拆分-应用-组合方法，首先将数据帧按ID拆分，然后在最后7小时内将条目的数量相加，然后创建一个包含以下值的新列：

sdf <- split(df, df$ID)
last7 <- function(df) sapply(1:nrow(df), function(i) sum(df[i, "TIME"] - df[1:i, "TIME"] <= 60*60*7) - 1L)
df$VEL_7H <- unlist(sapply(sdf, last7))
df
#        ID                TIME VEL_7H
# 1 1144727 2016-04-01 09:56:12      0
# 2 1144727 2016-04-01 15:16:03      1
# 3 1144727 2016-04-01 15:26:14      2
# 4 1144727 2016-04-02 09:48:48      0
# 5 1799567 2016-04-14 14:41:06      0
# 6 1799567 2016-04-14 17:51:06      1
# 7 2067650 2016-04-17 12:34:52      0