5 Tibbles
5.1 Le concept de tidy data
Le tidyverse est en partie fondé sur le concept de tidy data, développé à l’origine par Hadley Wickham dans un article de 2014 du Journal of Statistical Software.
Il s’agit d’un modèle d’organisation des données qui vise à faciliter le travail souvent long et fastidieux de nettoyage et de préparation préalable à la mise en oeuvre de méthodes d’analyse.
Les principes d’un jeu de données tidy sont les suivants :
- chaque variable est une colonne
- chaque observation est une ligne
- chaque type d’observation est dans une table différente
Un chapitre dédié à tidyr (voir Chapitre 36) présente comment définir et rendre des données tidy avec ce package.
Les extensions du tidyverse, notamment ggplot2 et dplyr, sont prévues pour fonctionner avec des données tidy.
5.2 tibbles : des tableaux de données améliorés
Une autre particularité du tidyverse est que ces extensions travaillent avec des tableaux de données au format tibble::tibble(), qui est une évolution plus moderne du classique data.frame de R de base.
Ce format est fourni est géré par l’extension du même nom (tibble), qui fait partie du cœur du tidyverse. La plupart des fonctions des extensions du tidyverse acceptent des data.frames en entrée, mais retournent un tibble.
Contrairement aux data frames, les tibbles :
- n’ont pas de noms de lignes (rownames)
- autorisent des noms de colonnes invalides pour les data frames (espaces, caractères spéciaux, nombres…) 1
- s’affichent plus intelligemment que les data frames : seules les premières lignes sont affichées, ainsi que quelques informations supplémentaires utiles (dimensions, types des colonnes…)
- ne font pas de partial matching sur les noms de colonnes 2
- affichent un avertissement si on essaie d’accéder à une colonne qui n’existe pas
1 Quand on veut utiliser des noms de ce type, on doit les entourer avec des backticks (`)
2 Dans R base, si une table d contient une colonne qualif, d$qual retournera cette colonne.
Pour autant, les tibbles restent compatibles avec les data frames.
Il est possible de créer un tibble manuellement avec tibble::tibble().
library(tidyverse)
tibble(
x = c(1.2345, 12.345, 123.45, 1234.5, 12345),
y = c("a", "b", "c", "d", "e")
)# A tibble: 5 × 2
x y
<dbl> <chr>
1 1.23 a
2 12.3 b
3 123. c
4 1234. d
5 12345 e On peut ainsi facilement convertir un data frame en tibble avec tibble::as_tibble() :
# A tibble: 32 × 11
mpg cyl disp hp drat wt qsec vs am gear carb
<dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl>
1 21 6 160 110 3.9 2.62 16.5 0 1 4 4
2 21 6 160 110 3.9 2.88 17.0 0 1 4 4
3 22.8 4 108 93 3.85 2.32 18.6 1 1 4 1
4 21.4 6 258 110 3.08 3.22 19.4 1 0 3 1
5 18.7 8 360 175 3.15 3.44 17.0 0 0 3 2
6 18.1 6 225 105 2.76 3.46 20.2 1 0 3 1
7 14.3 8 360 245 3.21 3.57 15.8 0 0 3 4
8 24.4 4 147. 62 3.69 3.19 20 1 0 4 2
9 22.8 4 141. 95 3.92 3.15 22.9 1 0 4 2
10 19.2 6 168. 123 3.92 3.44 18.3 1 0 4 4
# ℹ 22 more rowsD’ailleurs, quand on regarde la classe d’un tibble, on peut s’apercevoir qu’un tibble hérite de la classe data.frame mais possède en plus la classe tbl_df. Cela traduit bien le fait que les tibbles restent des data frames.
Si le data frame d’origine a des rownames, on peut d’abord les convertir en colonnes avec tibble::rownames_to_column() :
# A tibble: 32 × 12
rowname mpg cyl disp hp drat wt qsec vs am gear carb
<chr> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl>
1 Mazda RX4 21 6 160 110 3.9 2.62 16.5 0 1 4 4
2 Mazda RX4 … 21 6 160 110 3.9 2.88 17.0 0 1 4 4
3 Datsun 710 22.8 4 108 93 3.85 2.32 18.6 1 1 4 1
4 Hornet 4 D… 21.4 6 258 110 3.08 3.22 19.4 1 0 3 1
5 Hornet Spo… 18.7 8 360 175 3.15 3.44 17.0 0 0 3 2
6 Valiant 18.1 6 225 105 2.76 3.46 20.2 1 0 3 1
7 Duster 360 14.3 8 360 245 3.21 3.57 15.8 0 0 3 4
8 Merc 240D 24.4 4 147. 62 3.69 3.19 20 1 0 4 2
9 Merc 230 22.8 4 141. 95 3.92 3.15 22.9 1 0 4 2
10 Merc 280 19.2 6 168. 123 3.92 3.44 18.3 1 0 4 4
# ℹ 22 more rowsÀ l’inverse, on peut à tout moment convertir un tibble en data frame avec tibble::as.data.frame() :
rowname mpg cyl disp hp drat wt qsec vs am gear carb
1 Mazda RX4 21.0 6 160.0 110 3.90 2.620 16.46 0 1 4 4
2 Mazda RX4 Wag 21.0 6 160.0 110 3.90 2.875 17.02 0 1 4 4
3 Datsun 710 22.8 4 108.0 93 3.85 2.320 18.61 1 1 4 1
4 Hornet 4 Drive 21.4 6 258.0 110 3.08 3.215 19.44 1 0 3 1
5 Hornet Sportabout 18.7 8 360.0 175 3.15 3.440 17.02 0 0 3 2
6 Valiant 18.1 6 225.0 105 2.76 3.460 20.22 1 0 3 1
7 Duster 360 14.3 8 360.0 245 3.21 3.570 15.84 0 0 3 4
8 Merc 240D 24.4 4 146.7 62 3.69 3.190 20.00 1 0 4 2
9 Merc 230 22.8 4 140.8 95 3.92 3.150 22.90 1 0 4 2
10 Merc 280 19.2 6 167.6 123 3.92 3.440 18.30 1 0 4 4
11 Merc 280C 17.8 6 167.6 123 3.92 3.440 18.90 1 0 4 4
12 Merc 450SE 16.4 8 275.8 180 3.07 4.070 17.40 0 0 3 3
13 Merc 450SL 17.3 8 275.8 180 3.07 3.730 17.60 0 0 3 3
14 Merc 450SLC 15.2 8 275.8 180 3.07 3.780 18.00 0 0 3 3
15 Cadillac Fleetwood 10.4 8 472.0 205 2.93 5.250 17.98 0 0 3 4
16 Lincoln Continental 10.4 8 460.0 215 3.00 5.424 17.82 0 0 3 4
17 Chrysler Imperial 14.7 8 440.0 230 3.23 5.345 17.42 0 0 3 4
18 Fiat 128 32.4 4 78.7 66 4.08 2.200 19.47 1 1 4 1
19 Honda Civic 30.4 4 75.7 52 4.93 1.615 18.52 1 1 4 2
20 Toyota Corolla 33.9 4 71.1 65 4.22 1.835 19.90 1 1 4 1
21 Toyota Corona 21.5 4 120.1 97 3.70 2.465 20.01 1 0 3 1
22 Dodge Challenger 15.5 8 318.0 150 2.76 3.520 16.87 0 0 3 2
23 AMC Javelin 15.2 8 304.0 150 3.15 3.435 17.30 0 0 3 2
24 Camaro Z28 13.3 8 350.0 245 3.73 3.840 15.41 0 0 3 4
25 Pontiac Firebird 19.2 8 400.0 175 3.08 3.845 17.05 0 0 3 2
26 Fiat X1-9 27.3 4 79.0 66 4.08 1.935 18.90 1 1 4 1
27 Porsche 914-2 26.0 4 120.3 91 4.43 2.140 16.70 0 1 5 2
28 Lotus Europa 30.4 4 95.1 113 3.77 1.513 16.90 1 1 5 2
29 Ford Pantera L 15.8 8 351.0 264 4.22 3.170 14.50 0 1 5 4
30 Ferrari Dino 19.7 6 145.0 175 3.62 2.770 15.50 0 1 5 6
31 Maserati Bora 15.0 8 301.0 335 3.54 3.570 14.60 0 1 5 8
32 Volvo 142E 21.4 4 121.0 109 4.11 2.780 18.60 1 1 4 2Là encore, on peut convertir la colonne rowname en “vrais” rownames avec tibble::column_to_rownames() :
mpg cyl disp hp drat wt qsec vs am gear carb
Mazda RX4 21.0 6 160.0 110 3.90 2.620 16.46 0 1 4 4
Mazda RX4 Wag 21.0 6 160.0 110 3.90 2.875 17.02 0 1 4 4
Datsun 710 22.8 4 108.0 93 3.85 2.320 18.61 1 1 4 1
Hornet 4 Drive 21.4 6 258.0 110 3.08 3.215 19.44 1 0 3 1
Hornet Sportabout 18.7 8 360.0 175 3.15 3.440 17.02 0 0 3 2
Valiant 18.1 6 225.0 105 2.76 3.460 20.22 1 0 3 1
Duster 360 14.3 8 360.0 245 3.21 3.570 15.84 0 0 3 4
Merc 240D 24.4 4 146.7 62 3.69 3.190 20.00 1 0 4 2
Merc 230 22.8 4 140.8 95 3.92 3.150 22.90 1 0 4 2
Merc 280 19.2 6 167.6 123 3.92 3.440 18.30 1 0 4 4
Merc 280C 17.8 6 167.6 123 3.92 3.440 18.90 1 0 4 4
Merc 450SE 16.4 8 275.8 180 3.07 4.070 17.40 0 0 3 3
Merc 450SL 17.3 8 275.8 180 3.07 3.730 17.60 0 0 3 3
Merc 450SLC 15.2 8 275.8 180 3.07 3.780 18.00 0 0 3 3
Cadillac Fleetwood 10.4 8 472.0 205 2.93 5.250 17.98 0 0 3 4
Lincoln Continental 10.4 8 460.0 215 3.00 5.424 17.82 0 0 3 4
Chrysler Imperial 14.7 8 440.0 230 3.23 5.345 17.42 0 0 3 4
Fiat 128 32.4 4 78.7 66 4.08 2.200 19.47 1 1 4 1
Honda Civic 30.4 4 75.7 52 4.93 1.615 18.52 1 1 4 2
Toyota Corolla 33.9 4 71.1 65 4.22 1.835 19.90 1 1 4 1
Toyota Corona 21.5 4 120.1 97 3.70 2.465 20.01 1 0 3 1
Dodge Challenger 15.5 8 318.0 150 2.76 3.520 16.87 0 0 3 2
AMC Javelin 15.2 8 304.0 150 3.15 3.435 17.30 0 0 3 2
Camaro Z28 13.3 8 350.0 245 3.73 3.840 15.41 0 0 3 4
Pontiac Firebird 19.2 8 400.0 175 3.08 3.845 17.05 0 0 3 2
Fiat X1-9 27.3 4 79.0 66 4.08 1.935 18.90 1 1 4 1
Porsche 914-2 26.0 4 120.3 91 4.43 2.140 16.70 0 1 5 2
Lotus Europa 30.4 4 95.1 113 3.77 1.513 16.90 1 1 5 2
Ford Pantera L 15.8 8 351.0 264 4.22 3.170 14.50 0 1 5 4
Ferrari Dino 19.7 6 145.0 175 3.62 2.770 15.50 0 1 5 6
Maserati Bora 15.0 8 301.0 335 3.54 3.570 14.60 0 1 5 8
Volvo 142E 21.4 4 121.0 109 4.11 2.780 18.60 1 1 4 2Les deux fonctions tibble::column_to_rownames() et tibble::rownames_to_column() acceptent un argument supplémentaire var qui permet d’indiquer un nom de colonne autre que le nom rowname utilisé par défaut pour créer ou identifier la colonne contenant les noms de lignes.
5.3 Données et tableaux imbriqués
Une des particularités des tibbles est qu’ils acceptent, à la différence des data frames, des colonnes composées de listes et, par extension, d’autres tibbles (qui sont des listes) !
d <- tibble(
g = c(1, 2, 3),
data = list(
tibble(x = 1, y = 2),
tibble(x = 4:5, y = 6:7),
tibble(x = 10)
)
)
d# A tibble: 3 × 2
g data
<dbl> <list>
1 1 <tibble [1 × 2]>
2 2 <tibble [2 × 2]>
3 3 <tibble [1 × 1]># A tibble: 2 × 2
x y
<int> <int>
1 4 6
2 5 7Cette fonctionnalité, combinée avec les fonctions de tidyr et de purrr, s’avère très puissante pour réaliser des opérations multiples en peu de ligne de code.
Dans l’exemple ci-dessous, nous réalisons des régressions linéaires par sous-groupe et les présentons dans un même tableau. Pour le moment, le code présenté doit vous sembler complexe et un peu obscur. Pas de panique : tout cela sera clarifié dans les différents chapitres de ce guide. Ce qu’il y a à retenir pour le moment, c’est la possibilité de stocker, dans les colonnes d’un tibble, différent types de données, y compris des sous-tableaux, des résultats de modèles et même des tableaux mis en forme.
reg <-
iris |>
group_by(Species) |>
nest() |>
mutate(
model = map(
data,
~ lm(Sepal.Length ~ Petal.Length + Petal.Width, data = .)
),
tbl = map(model, gtsummary::tbl_regression)
)
reg# A tibble: 3 × 4
# Groups: Species [3]
Species data model tbl
<fct> <list> <list> <list>
1 setosa <tibble [50 × 4]> <lm> <tbl_rgrs>
2 versicolor <tibble [50 × 4]> <lm> <tbl_rgrs>
3 virginica <tibble [50 × 4]> <lm> <tbl_rgrs>| Characteristic | setosa | versicolor | virginica | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Beta | 95% CI1 | p-value | Beta | 95% CI1 | p-value | Beta | 95% CI1 | p-value | |
| Petal.Length | 0.40 | -0.20, 0.99 | 0.2 | 0.93 | 0.59, 1.3 | <0.001 | 1.0 | 0.81, 1.2 | <0.001 |
| Petal.Width | 0.71 | -0.27, 1.7 | 0.2 | -0.32 | -1.1, 0.49 | 0.4 | 0.01 | -0.35, 0.37 | >0.9 |
| 1 CI = Confidence Interval | |||||||||