如何有效地排序R中字符串中的字符？

如何有效地对向量中每个字符串的字符进行排序？例如，给定一个字符串向量：

set.seed(1)
strings <- c(do.call(paste0, replicate(4, sample(LETTERS, 10000, TRUE), FALSE)),
do.call(paste0, replicate(3, sample(LETTERS, 10000, TRUE), FALSE)),
do.call(paste0, replicate(2, sample(LETTERS, 10000, TRUE), FALSE)))

我编写了一个函数，该函数将每个字符串拆分为一个向量，对向量进行排序，然后折叠输出：

sort_cat <- function(strings){
  tmp <- strsplit(strings, split="")
  tmp <- lapply(tmp, sort)
  tmp <- lapply(tmp, paste0, collapse = "")
  tmp <- unlist(tmp)
  return(tmp)
}
sorted_strings <- sort_cat(strings)

但是，我需要将其应用到的字符串向量很长，并且此功能太慢。有没有人对如何提高性能有任何建议？

您可以通过确保最大程度地减少循环数来减少时间，并通过使用parallel程序包进一步减少...我的方法是将字符串拆分一次，然后在循环中进行排序和粘贴：

sort_cat <- function(strings){
    tmp <- strsplit(strings, split="")
    tmp <- lapply(tmp, sort)
    tmp <- lapply(tmp, paste0, collapse = "")
    tmp <- unlist(tmp)
    return(tmp)
}

sort_cat2 <- function(strings){
    unlist(mcMap(function(i){
        stri_join(sort(i), collapse = "")
    }, stri_split_regex(strings, "|", omit_empty = TRUE, simplify = F), mc.cores = 8L))
}

> microbenchmark::microbenchmark(
+     old = sort_cat(strings[1:500000]),
+     new = sort_cat2(strings[1:500000]),
+     times = 1
+ )
Unit: seconds
 expr        min         lq       mean     median         uq        max neval
  old 9.62673395 9.62673395 9.62673395 9.62673395 9.62673395 9.62673395     1
  new 5.10547437 5.10547437 5.10547437 5.10547437 5.10547437 5.10547437     1

刮胡子需要4秒钟，但还不算快...

编辑

好的，在apply这里使用..策略就可以了：

1）提取字母而不是分割边界2）创建具有结果的矩阵3）逐行迭代4）排序5）连接

您避免了多个循环和取消列表。...忽略：？ caveat 是如果字符串长度不同，则需要删除apply诸如中的任何空或NAi[!is.na(i) && nchar(i) > 0]

sort_cat3 <- function(strings){
    apply(stri_extract_all_regex(strings, "\\p{L}", simplify = TRUE), 1, function(i){
        stri_join(stri_sort(i), collapse = "")
    })
}

> microbenchmark::microbenchmark(
+     old = sort_cat(strings[1:500000]),
+     mapping = sort_cat2(strings[1:500000]),
+     applying = sort_cat3(strings[1:500000]),
+     times = 1
+ )
Unit: seconds
     expr         min          lq        mean      median          uq         max neval
      old 10.35101934 10.35101934 10.35101934 10.35101934 10.35101934 10.35101934     1
  mapping  5.12771799  5.12771799  5.12771799  5.12771799  5.12771799  5.12771799     1
 applying  3.97775326  3.97775326  3.97775326  3.97775326  3.97775326  3.97775326     1

将我们从10.3秒变为3.98

使用重新实现可以stringi使速度提高大约4倍。我还编辑sort_cat在使用fixed = TRUE中strsplit，这使得它有点快。还要感谢卡尔提出的单循环建议，它使我们的速度提高了一点。

sort_cat <- function(strings){
  tmp <- strsplit(strings, split="", fixed = TRUE)
  tmp <- lapply(tmp, sort)
  tmp <- lapply(tmp, paste0, collapse = "")
  tmp <- unlist(tmp)
  return(tmp)
}

library(stringi)
sort_stringi = function(s) {
  s = stri_split_boundaries(s, type = "character")
  s = lapply(s, stri_sort)
  s = lapply(s, stri_join, collapse = "")
  unlist(s)
}

sort_stringi_loop = function(s) {
  s = stri_split_boundaries(s, type = "character")
  for (i in seq_along(s)) {
    s[[i]] = stri_join(stri_sort(s[[i]]), collapse = "")
  }
  unlist(s)
}

bench::mark(
  sort_cat(strings),
  sort_stringi(strings),
  sort_stringi_loop(strings)
)
# # A tibble: 3 x 13
#   expression                    min median `itr/sec` mem_alloc `gc/sec` n_itr  n_gc total_time result memory
#   <bch:expr>                 <bch:> <bch:>     <dbl> <bch:byt>    <dbl> <int> <dbl>   <bch:tm> <list> <list>
# 1 sort_cat(strings)          23.01s 23.01s    0.0435    31.2MB     2.17     1    50     23.01s <chr ~ <Rpro~
# 2 sort_stringi(strings)       6.16s  6.16s    0.162     30.5MB     2.11     1    13      6.16s <chr ~ <Rpro~
# 3 sort_stringi_loop(strings)  5.75s  5.75s    0.174     15.3MB     1.74     1    10      5.75s <chr ~ <Rpro~
# # ... with 2 more variables: time <list>, gc <list>

该方法也可以并行使用。如果您想更快地进行代码分析，以查看哪些操作实际花费的时间最长，则是不错的下一步。

这个版本稍微快一点

sort_cat2=function(strings){
A=matrix(unlist(strsplit(strings,split="")),ncol=3,byrow=TRUE)
B=t(apply(A,1,sort))
paste0(B[,1],B[,2],B[,3])
}

但我认为它可能是优化的