作業目的:

這份作業希望能夠讓你熟悉操作資料的流程,利用這兩週所學的 filter(), mutate(), select(), group_by(), summarize(), join(), spread(), gather() (或是 pivot_wider()pivot_longer() ) 等動詞完成任務。請一律印出 tibble,你可以利用 as_tibble() 將 dataframe 轉換成 tibble。

A. Data Manipulation

資料介紹:這份資料來自台北市捷運,內容是 111 年 2 月台北捷運各站的出站統計。

### 這邊不要動
library(tidyverse)
df_mrt <- read_csv("data/AS03/202202_mrt_出站.csv")

### 給你看資料長這樣
df_mrt %>% head(5)
#> # A tibble: 5 × 120
#>   date       松山機場 中山國中 南京復興 忠孝復興  大安 科技大樓 六張犁  麟光
#>   <date>        <dbl>    <dbl>    <dbl>    <dbl> <dbl>    <dbl>  <dbl> <dbl>
#> 1 2022-02-01     1202     2640     5926    16323  3423     2511   2539  1653
#> 2 2022-02-02     1532     3232     7542    17686  4565     2992   3127  1905
#> 3 2022-02-03     1181     3154     8013    18500  4475     2995   3009  1722
#> 4 2022-02-04     1097     4314    10660    23967  6495     3887   3891  2114
#> 5 2022-02-05     1290     5127    12355    26886  7662     4740   4685  2508
#> # … with 111 more variables: 辛亥 <dbl>, 萬芳醫院 <dbl>, 萬芳社區 <dbl>,
#> #   木柵 <dbl>, 動物園 <dbl>, 大直 <dbl>, 劍南路 <dbl>, 西湖 <dbl>, 港墘 <dbl>,
#> #   文德 <dbl>, 內湖 <dbl>, 大湖公園 <dbl>, 葫洲 <dbl>, 東湖 <dbl>,
#> #   南港軟體園區 <dbl>, 南港展覽館 <dbl>, 小碧潭 <dbl>, 新店 <dbl>,
#> #   新店區公所 <dbl>, 七張 <dbl>, 大坪林 <dbl>, 景美 <dbl>, 萬隆 <dbl>,
#> #   公館 <dbl>, 台電大樓 <dbl>, 古亭 <dbl>, 中正紀念堂 <dbl>, 小南門 <dbl>,
#> #   頂溪 <dbl>, 永安市場 <dbl>, 景安 <dbl>, 南勢角 <dbl>, 台大醫院 <dbl>, …

1. gather() or pivot_longer()

請將 df_mrt 轉成長表格後印出,站名儲存到 station,出站人口儲存到 n,並將結果儲存到 df_mrt_longer 中,印出前 5 列

### your code

### result
#> # A tibble: 5 × 3
#>   date       station      n
#>   <date>     <chr>    <dbl>
#> 1 2022-02-01 松山機場  1202
#> 2 2022-02-01 中山國中  2640
#> 3 2022-02-01 南京復興  5926
#> 4 2022-02-01 忠孝復興 16323
#> 5 2022-02-01 大安      3423

2. group_by()summarize()

請利用 df_mrt_longer 計算台北捷運每日的總出站人數,並將結果由總出站人數大到小排列

### your code

### result
#> # A tibble: 28 × 2
#>    date             n
#>    <date>       <dbl>
#>  1 2022-02-25 2108650
#>  2 2022-02-18 1952448
#>  3 2022-02-24 1952311
#>  4 2022-02-23 1943921
#>  5 2022-02-22 1928146
#>  6 2022-02-11 1875738
#>  7 2022-02-21 1867167
#>  8 2022-02-17 1824938
#>  9 2022-02-16 1819771
#> 10 2022-02-14 1803972
#> # … with 18 more rows

3. group_by()summarize()

請利用 df_mrt_longer 計算每個捷運站出站人數的平均數與中位數,平均數存在 avg,中位數存在 median,把處理後的資料儲存在 df_mrt_longer_agg 後,印出前 3 列

### your code

### result
#> # A tibble: 3 × 3
#>   station    avg median
#>   <chr>    <dbl>  <dbl>
#> 1 BL板橋  28518. 30178.
#> 2 Y板橋    6413.  6495 
#> 3 七張    11492. 12912.

4. mutate()arrange()

請在 df_mrt_longer_agg 中新增 diff 欄位,以平均數減去中位數,再依照 diff 由大到小排列。印出前 3 列後,用一句話詮釋前三列的結果

### your code

### result
#> # A tibble: 3 × 4
#>   station    avg median  diff
#>   <chr>    <dbl>  <dbl> <dbl>
#> 1 動物園   4968.  3946. 1021 
#> 2 淡水    24617. 23978   639.
#> 3 輔大     7276.  6940   336.

B. Data Manipulation and Joining

資料介紹:這份資料改編自台大 105 學年度雙主修的榜單,請參考雙主修榜單,但是 105 年的掛了,給你看 108年 作為參考。

### 這邊不要動
df_college_join <- read_csv("data/AS03/df_college_join.csv")
df_dmajor_105 <- read_csv("data/AS03/df_dmajor_105.csv")

### 給你看資料長這樣
df_dmajor_105 %>% head(5)
df_college_join %>% head(5)
#> # A tibble: 5 × 7
#>   ID_year ID_dept ID_order dept_original grade name  dept_dmajor
#>   <chr>   <chr>   <chr>    <chr>         <dbl> <chr> <chr>      
#> 1 <NA>    <NA>    <NA>     <NA>             NA 陳O薇 <NA>       
#> 2 <NA>    <NA>    <NA>     資工所           NA 楊O晨 新聞所     
#> 3 B02     A01     314      法律系財法組      4 蔡O軒 哲學系     
#> 4 B01     B01     076      法律系財法組      4 呂O禹 生科系     
#> 5 B03     A01     361      法律系財法組      3 于O庭 哲學系     
#> # A tibble: 5 × 2
#>   college  dept      
#>   <chr>    <chr>     
#> 1 公衛學院 公衛系    
#> 2 工學院   化工系    
#> 3 工學院   土木系    
#> 4 工學院   工科海洋系
#> 5 工學院   材料系

0. 尋找並處理 NA

這題沒有要做,給你參考用!

### 看是誰有 NA

# 一個一個看
df_dmajor_105 %>%
    filter(is.na(ID_year)|is.na(ID_dept)|is.na(ID_order)|is.na(dept_original)|is.na(grade)|is.na(name)|is.na(dept_dmajor))

# 進階
# df_dmajor_105 %>% anti_join(df_dmajor_105 %>% drop_na())

# 進階
# df_dmajor_105 %>% filter(if_any(everything(), is.na))

### 處理 NA
# 全部踢掉
df_dmajor_105 %>% drop_na() %>% head(5)

# 按照預設值修改
df_dmajor_105 %>% replace_na(list(ID_year = "missing", dept_original = "unknown", grade = 0)) %>% head(5)

### 因為這題資料的缺失值會影響結果計算,因此全數踢掉
df_dmajor_105 <- df_dmajor_105 %>% drop_na()
#> # A tibble: 4 × 7
#>   ID_year ID_dept ID_order dept_original grade name  dept_dmajor
#>   <chr>   <chr>   <chr>    <chr>         <dbl> <chr> <chr>      
#> 1 <NA>    <NA>    <NA>     <NA>             NA 陳O薇 <NA>       
#> 2 <NA>    <NA>    <NA>     資工所           NA 楊O晨 新聞所     
#> 3 B00     000     000      <NA>              7 <NA>  <NA>       
#> 4 <NA>    <NA>    <NA>     <NA>             NA <NA>  <NA>       
#> # A tibble: 5 × 7
#>   ID_year ID_dept ID_order dept_original grade name  dept_dmajor
#>   <chr>   <chr>   <chr>    <chr>         <dbl> <chr> <chr>      
#> 1 B02     A01     314      法律系財法組      4 蔡O軒 哲學系     
#> 2 B01     B01     076      法律系財法組      4 呂O禹 生科系     
#> 3 B03     A01     361      法律系財法組      3 于O庭 哲學系     
#> 4 B03     A01     345      法律系財法組      3 黃O文 社會系     
#> 5 B04     A01     349      法律系財法組      2 蔣O謙 歷史系     
#> # A tibble: 5 × 7
#>   ID_year ID_dept ID_order dept_original grade name  dept_dmajor
#>   <chr>   <chr>   <chr>    <chr>         <dbl> <chr> <chr>      
#> 1 missing <NA>    <NA>     unknown           0 陳O薇 <NA>       
#> 2 missing <NA>    <NA>     資工所            0 楊O晨 新聞所     
#> 3 B02     A01     314      法律系財法組      4 蔡O軒 哲學系     
#> 4 B01     B01     076      法律系財法組      4 呂O禹 生科系     
#> 5 B03     A01     361      法律系財法組      3 于O庭 哲學系

1. group_by() and summarize():

利用 df_dmajor_105 請幫我找出向外雙主修人數最多的系所
*向外指的是該系有學生雙主修其他科系 *本題等於要找哪個系有最多學生雙主修其他科系

### your code

### result
#> # A tibble: 1 × 2
#>   dept_original     n
#>   <chr>         <int>
#> 1 森林環資系       27

2. join() and count() and mutate():

利用 df_dmajor_105df_college_join 串接,請幫我計算各學院向外雙主修的人數以及佔比,看哪個學院向外雙主修的佔比最多,請由多到少排列
*提醒:df_dmajor_105df_college_join 兩個資料表中,都有科系的欄位,只是名字不一樣,可以在 join 的時候用 by 參數指名,也可以先更改欄位名稱之後再 join

### your code

### your result should be
#> # A tibble: 10 × 3
#>    college      n     per
#>    <chr>    <int>   <dbl>
#>  1 文學院     105 0.211  
#>  2 生農學院   102 0.205  
#>  3 社科院      84 0.169  
#>  4 理學院      54 0.108  
#>  5 管理學院    50 0.100  
#>  6 工學院      30 0.0602 
#>  7 電資學院    30 0.0602 
#>  8 法學院      22 0.0442 
#>  9 醫學院      20 0.0402 
#> 10 公衛學院     1 0.00201

3. unite()separte()

A. 現在的學號分開了,請幫我用 "-" 拼起來,欄位命名為 ID,存成 df_dmajor_105_tmp 後印出前 3 列
B. 再幫我把 df_dmajor_105_tmp 分開成三個欄位分別叫做 “first”, “second”, “third”,分開以後回到一個人生活印出前 3 列

### your code (A)

### result
#> # A tibble: 3 × 5
#>   ID          dept_original grade name  dept_dmajor
#>   <chr>       <chr>         <dbl> <chr> <chr>      
#> 1 B02-A01-314 法律系財法組      4 蔡O軒 哲學系     
#> 2 B01-B01-076 法律系財法組      4 呂O禹 生科系     
#> 3 B03-A01-361 法律系財法組      3 于O庭 哲學系     

### your code (B)

### result
#> # A tibble: 3 × 7
#>   first second third dept_original grade name  dept_dmajor
#>   <chr> <chr>  <chr> <chr>         <dbl> <chr> <chr>      
#> 1 B02   A01    314   法律系財法組      4 蔡O軒 哲學系     
#> 2 B01   B01    076   法律系財法組      4 呂O禹 生科系     
#> 3 B03   A01    361   法律系財法組      3 于O庭 哲學系

4. join() and mutate():

請幫我串接 df_dmajor_105df_college_join,接著計算各學院之間雙主修的人數,將結果儲存成 df_dmajor_105_college 並印出。

### your code

### your result should be
#> # A tibble: 70 × 3
#>    college_original college_dmajor     n
#>    <chr>            <chr>          <int>
#>  1 公衛學院         生科學院           1
#>  2 工學院           工學院             6
#>  3 工學院           文學院             3
#>  4 工學院           理學院             7
#>  5 工學院           生農學院           1
#>  6 工學院           社科院             7
#>  7 工學院           管理學院           3
#>  8 工學院           電資學院           3
#>  9 文學院           公衛學院           1
#> 10 文學院           工學院             1
#> # … with 60 more rows

5. spread() or pivot_wider()

請將 df_dmajor_105_college 轉成寬表格後印出,表格中的值使用 n,看各系所之間互相雙主修的情形

### your code

### your result should be 
#> # A tibble: 10 × 11
#>    college_original 生科學院 工學院 文學院 理學院 生農學院 社科院 管理學院
#>    <chr>               <int>  <int>  <int>  <int>    <int>  <int>    <int>
#>  1 公衛學院                1      0      0      0        0      0        0
#>  2 工學院                  0      6      3      7        1      7        3
#>  3 文學院                  1      1     44      3        6     40        6
#>  4 法學院                  1      0     10      0        1      7        3
#>  5 理學院                  2      8      8     17        6      8        1
#>  6 生農學院                5      9     11     13       39     19        3
#>  7 社科院                  0      1     13      6        5     37        8
#>  8 管理學院                4      0     13      7        1     10       10
#>  9 醫學院                  0      0      3      3        4      3        2
#> 10 電資學院                0      1      3     15        5      1        5
#> # … with 3 more variables: 電資學院 <int>, 公衛學院 <int>, 法學院 <int>