使用 R 计算比率矩阵

Question

我想知道是否有一种简单的方法来计算数据框中每个元素的比率矩阵。示例 -

gene sample1 sample2 sample3 sample4 .....
aa     2       2       3      2
aa     1       5       2      1
aa     4       1       2      3
bb     1       2       1      2
bb     2       1       1      2 

I 是为每列基因中的公共行值计算的从样本 1 到样本 4 的每个元素的比率。计算将是这样的 -

gene sample1 sample2 sample3 sample4 .....
aa     2/7     2/8     3/7      2/6
aa     1/7     5/8     2/7      1/6
aa     4/7     1/8     2/7      3/6
bb     1/3     2/3     1/2      2/4
bb     2/3     1/3     1/2      2/4 

结果将是这样的 -

gene  sample1  sample2  sample3  sample4 .....
aa     .28       .25       .42      .33
aa     .14       .62       .28      .16
aa     .57       .12       .28      .5
bb     .33       .66       .5       .5
bb     .66       .33       .5       .5 

我在循环中尝试过的是这样的 -

tf <- dd %>%
        group_by(symbol) %>%
        summarise_if(is.numeric, mean)

但这是总结但不计算每个元素并保持初始数据帧的相同矩阵维度（例如这里是 dd ） 。任何建议将不胜感激。

Answer 1

您可以做：

library(dplyr)

dat %>%
  group_by(gene) %>%
  mutate(across(everything(), proportions)) %>% 
  ungroup()

# A tibble: 5 x 5
  gene  sample1 sample2 sample3 sample4
  <chr>   <dbl>   <dbl>   <dbl>   <dbl>
1 aa      0.286   0.25    0.429   0.333
2 aa      0.143   0.625   0.286   0.167
3 aa      0.571   0.125   0.286   0.5  
4 bb      0.333   0.667   0.5     0.5  
5 bb      0.667   0.333   0.5     0.5  

如果您想忽略的缺少值，请使用：

dat %>%
  group_by(gene) %>%
  mutate(across(everything(),  ~ .x / sum(.x, na.rm = TRUE))) 

数据：

dat <- structure(list(gene = c("aa", "aa", "aa", "bb", "bb"), sample1 = c(2, 
1, 4, 1, 2), sample2 = c(2, 5, 1, 2, 1), sample3 = c(3, 2, 2, 
1, 1), sample4 = c(2, 1, 3, 2, 2)), class = "data.frame", row.names = c(NA, 
-5L))

Answer 2

这是 data.table 的一个选项

> library(data.table)

> setDT(df)[,lapply(.SD,proportions),gene]
   gene   sample1   sample2   sample3   sample4
1:   aa 0.2857143 0.2500000 0.4285714 0.3333333
2:   aa 0.1428571 0.6250000 0.2857143 0.1666667
3:   aa 0.5714286 0.1250000 0.2857143 0.5000000
4:   bb 0.3333333 0.6666667 0.5000000 0.5000000
5:   bb 0.6666667 0.3333333 0.5000000 0.5000000