如何在 R 中获取具有负值的 Boxplot 矩阵的 Log2

Question

我有一个包含三列的矩阵，值有很多变化，从大的正值到 0 再到大的负值。为了更好地表示数据，我想取所有值的 log2，但由于不可能取负值和 0 的 log2，我想执行以下操作：

如果 number = 0 则将其更改为 1 并取 log2
如果数字 < 0 则取绝对值的 log2 并将负数赋给它
如果数字 > 0 则取数字的 log2

我正在尝试使用以下代码执行此操作，但到目前为止没有成功：

Log2Transformed <- ifelse(df == 0, 1, log2(df) & ifelse(df < 0, -log2(abs(df)), log2(df)))

head(df)
     Open_TD Close_TD Invariant_TD
[1,]       1        6            5
[2,]       2        2            4
[3,]       0        0           -1
[4,]       0        0            2
[5,]       NA       0            2
[6,]       NA       0            1

Answer 1

可能有一些聪明的方法可以做到这一点，但我会花时间更清楚地定义每个步骤。

## Create dummy data
dd = data.frame(x = c(0, rnorm(100)))

首先为转换后的数据创建一列

dd$trans = dd$x

然后按照您的规则逐渐操作该列

#If number = 0 then change it to 1 and take log2
dd$trans[dd$x==0] = log2(1)
#If number < 0 then take log2 of absolute value 
# and assign the negative number to it
dd$trans[dd$x< 0] = -log2(abs(dd$x[dd$x <0]))
#If number > 0 then take log2 of the number
dd$trans[dd$x> 0] = log2(dd$x[dd$x >0])

绘图前

boxplot(dd$trans)

我会创建一个名为 trans_log2 的函数来自动执行此操作，例如

dd$x = trans_log2(dd$x)

Answer 2

另一种方法是使用 $sign$ 函数，您仍然需要在单独的步骤中替换 0，例如

test <- rnorm(100)
abs_log <- function(x){
  x[x==0] <- 1
  si <- sign(x)
  si * log2(si*x)
}

boxplot(abs_log(test))

Answer 3

让我们建设性地做到这一点：

如果 x > 0 我们记录它。

如果x == 0我们用1替换它然后记录。

if x < 0 我们取反，然后记录，然后再次取反。也就是说，如果我们有负数，比如 x= -y, y>0 输出应该是 -1*log(y) 这正是 log(1/y).

的结果

所以我们想用 1/abs(x) 替换每个负面 x，同时不损害我们的正面。显然 abs(x) 不会影响正数，表示负数的方式是它们的符号，由 sign(x) 给出。按符号求幂只会用它们的倒数替换负数。

总而言之，我们对值替换的解决方案是(abs(x))^(sign(x))然后我们可以愉快地log2，所以我们得到：

Log2Transformed <- log2((abs(df))^(sign(df)))

对于此输入（基于您的示例）：

  Open_TD Close_TD Invariant_TD
1     1.0        6            5
2     2.0        2            4
3   -32.0        0           -1
4    -0.5        0            2
5      NA        0            0
6      NA        0            1

我们得到以下输出：

     Open_TD Close_TD Invariant_TD
[1,]       0 2.584963     2.321928
[2,]       1 1.000000     2.000000
[3,]      -5 0.000000     0.000000
[4,]       1 0.000000     1.000000
[5,]      NA 0.000000     0.000000
[6,]      NA 0.000000     0.000000

一行，没有额外的功能，不需要实际更改原始数据或创建新的数据帧，最重要的是，它全部使用 R 和 MatLab 的典型矩阵脚本。

如何在 R 中获取具有负值的 Boxplot 矩阵的 Log2

How to take Log2 of a matrix having negative values for Boxplot in R

r

transformation

boxplot