R para Ciência de Dados I

class: center, middle, inverse, title-slide

.title[
# R para Ciência de Dados I
]
.subtitle[
## Manipulando bases de dados
]
.author[
### <img src = 'https://d33wubrfki0l68.cloudfront.net/9b0699f18268059bdd2e5c21538a29eade7cbd2b/67e5c/img/logo/cursor1-5.png' width = '20%'>
]

---

class: middle, center

# Manipulando bases de dados

---
# O pacote dplyr

O `dplyr` é o pacote mais útil para realizar manipulação de dados, pois possui funções para fazer virtualmente qualquer tipo de transformação nas linhas e colunas da base.

As principais funções do dplyr são:

- `filter()`: filtra linhas
- `select()`: seleciona colunas
- `arrange()`: ordena as linhas conforme os valores de uma coluna
- `mutate()`: modifica ou cria novas colunas
- `group_by()`: agrupa a base conforme uma coluna
- `summarise()`: sumariza colunas

Todas essas funções seguem as seguintes características:

- A função sempre recebe uma `tibble` e sempre devolve uma `tibble`.

- Colocamos o `tibble` no primeiro argumento e o que queremos fazer nos demais argumentos.

---

Os exemplos apresentados aqui continuarão a usar a base IMDB. Não se esqueça de carregar o pacote `tidyverse` e carregar a base de dados.

```r
library(tidyverse)

imdb <- read_rds("dados/imdb.rds")
```

---

# Selecionando colunas

Para selecionar colunas, utilizamos a função `select()`.

O primeiro argumento da função é a base de dados e os demais argumentos são os nomes das colunas que você gostaria de selecionar. Repare que você não precisa colocar o nome da coluna entre aspas.

.tiny[

```r
select(imdb, titulo)
```

```
## # A tibble: 28,490 × 1
## titulo 
## <chr> 
## 1 Prestige 
## 2 Nob Hill 
## 3 The Shade 
## 4 Viewer Discretion Advised
## 5 Broadcast News 
## 6 Murder, He Says 
## 7 Mother Is a Freshman 
## 8 On the Threshold of Space
## 9 Her Name Was Torment 
## 10 It Lives in the Attic 
## # ℹ 28,480 more rows
```
]

---

Você também pode selecionar várias colunas.

```r
select(imdb, titulo, ano, orcamento)
```

```
## # A tibble: 28,490 × 3
## titulo ano orcamento
## <chr> <dbl> <dbl>
## 1 Prestige 1931 NA
## 2 Nob Hill 1945 NA
## 3 The Shade 1999 400000
## 4 Viewer Discretion Advised 1998 NA
## 5 Broadcast News 1987 20000000
## 6 Murder, He Says 1945 NA
## 7 Mother Is a Freshman 1949 NA
## 8 On the Threshold of Space 1956 1505000
## 9 Her Name Was Torment 2014 500
## 10 It Lives in the Attic 2016 1000
## # ℹ 28,480 more rows
```

---

O operador `:` é muito útil para selecionar colunas consecutivas.

.tiny[

```r
select(imdb, titulo:generos)
```

```
## # A tibble: 28,490 × 4
## titulo ano data_lancamento generos 
## <chr> <dbl> <chr> <chr> 
## 1 Prestige 1931 1932-01-22 Adventure, Drama 
## 2 Nob Hill 1945 1945-11-15 Drama, Musical 
## 3 The Shade 1999 2000-03-01 Drama 
## 4 Viewer Discretion Advised 1998 2012-05-01 Comedy, Horror 
## 5 Broadcast News 1987 1988-04-01 Comedy, Drama, Romance
## 6 Murder, He Says 1945 1945-06-23 Comedy, Crime, Mystery
## 7 Mother Is a Freshman 1949 1949-06-10 Comedy 
## 8 On the Threshold of Space 1956 1956-04-30 Drama 
## 9 Her Name Was Torment 2014 2014-04-29 Horror 
## 10 It Lives in the Attic 2016 2016-11-12 Thriller 
## # ℹ 28,480 more rows
```
]

---

O `dplyr` possui o conjunto de funções auxiliares muito úteis para seleção de colunas. As principais são:

- `starts_with()`: para colunas que começam com um texto padrão
- `ends_with()`: para colunas que terminam com um texto padrão
- `contains()`: para colunas que contêm um texto padrão

Selecionamos a seguir todas as colunas que começam com o texto "num".

.tiny[

```r
select(imdb, starts_with("num"))
```

```
## # A tibble: 28,490 × 3
## num_avaliacoes num_criticas_publico num_criticas_critica
## <dbl> <dbl> <dbl>
## 1 240 12 2
## 2 246 11 2
## 3 102 1 1
## 4 111 5 3
## 5 26257 142 62
## 6 1639 35 10
## 7 310 8 5
## 8 162 9 NA
## 9 115 4 5
## 10 197 12 7
## # ℹ 28,480 more rows
```
]

---
# Ordenando linhas

Para ordenar linhas, utilizamos a função `arrange()`. O primeiro argumento é a base de dados. Os demais argumentos são as colunas pelas quais queremos ordenar as linhas. No exemplo a seguir, ordenamos as linhas da base por ordem crescente de orçamento.

.tiny[

```r
arrange(imdb, orcamento)
```

```
## # A tibble: 28,490 × 20
## id_filme titulo ano data_lancamento generos duracao pais idioma orcamento
## <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl>
## 1 tt5345298 Patie… 2016 2016-10-11 Horror 116 USA Icela… 0
## 2 tt7692822 Driven 2019 2019-02-09 Comedy… 90 USA Engli… 0
## 3 tt117773… Murde… 2020 2020-03-21 Crime,… 80 USA Engli… 0
## 4 tt4540326 Buried 2011 2011-06-25 Thrill… 95 USA Engli… 0
## 5 tt4655630 Drift… 2016 2017-02-24 Crime,… 86 USA Engli… 0
## 6 tt7604948 Gutte… 2019 2019-04-28 Crime,… 101 USA Engli… 0
## 7 tt2226440 Dead … 2018 2018-01-02 Action… 180 USA Engli… 0
## 8 tt3889450 Ameri… 2017 2017-02-01 Comedy… 96 USA Engli… 0
## 9 tt5252440 Hot W… 2005 2005-10-01 Animat… 60 USA Engli… 0
## 10 tt5229754 She W… 2016 2016-06-24 Horror 76 USA Engli… 0
## # ℹ 28,480 more rows
## # ℹ 11 more variables: receita <dbl>, receita_eua <dbl>, nota_imdb <dbl>,
## # num_avaliacoes <dbl>, direcao <chr>, roteiro <chr>, producao <chr>,
## # elenco <chr>, descricao <chr>, num_criticas_publico <dbl>,
## # num_criticas_critica <dbl>
```
]

---

Também podemos ordenar de forma decrescente usando a função `desc()`.

.tiny[

```r
arrange(imdb, desc(orcamento))
```

```
## # A tibble: 28,490 × 20
## id_filme titulo ano data_lancamento generos duracao pais idioma orcamento
## <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl>
## 1 tt4154796 Aveng… 2019 2019-04-24 Action… 181 USA Engli… 356000000
## 2 tt4154756 Aveng… 2018 2018-04-25 Action… 149 USA Engli… 321000000
## 3 tt2527336 Star … 2017 2017-12-13 Action… 152 USA Engli… 317000000
## 4 tt0449088 Pirat… 2007 2007-05-23 Action… 169 USA Engli… 300000000
## 5 tt2527338 Star … 2019 2019-12-18 Action… 141 USA Engli… 275000000
## 6 tt3778644 Solo:… 2018 2018-05-23 Action… 135 USA Engli… 275000000
## 7 tt0348150 Super… 2006 2006-09-01 Action… 154 USA Engli… 270000000
## 8 tt0398286 Tangl… 2010 2010-11-26 Animat… 100 USA Engli… 260000000
## 9 tt0413300 Spide… 2007 2007-05-01 Action… 139 USA Engli… 258000000
## 10 tt2975590 Batma… 2016 2016-03-23 Action… 152 USA Engli… 250000000
## # ℹ 28,480 more rows
## # ℹ 11 more variables: receita <dbl>, receita_eua <dbl>, nota_imdb <dbl>,
## # num_avaliacoes <dbl>, direcao <chr>, roteiro <chr>, producao <chr>,
## # elenco <chr>, descricao <chr>, num_criticas_publico <dbl>,
## # num_criticas_critica <dbl>
```
]

---

E claro, ordenar segundo duas ou mais colunas.

.tiny[

```r
arrange(imdb, desc(ano), desc(orcamento))
```

```
## # A tibble: 28,490 × 20
## id_filme titulo ano data_lancamento generos duracao pais idioma orcamento
## <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl>
## 1 tt6587640 Troll… 2020 2020-04-10 Animat… 90 USA Engli… 90000000
## 2 tt7713068 Birds… 2020 2020-02-06 Action… 109 USA Engli… 84500000
## 3 tt5774060 Under… 2020 2020-01-30 Action… 95 USA Engli… 80000000
## 4 tt6820324 Timmy… 2020 2020-03-24 Advent… 99 USA Engli… 45000000
## 5 tt1634106 Blood… 2020 2020-03-27 Action… 109 USA Engli… 45000000
## 6 tt100595… Unhin… 2020 2020-09-24 Action… 90 USA Engli… 33000000
## 7 tt8461224 The T… 2020 2020-08-07 Action… 95 USA Engli… 30000000
## 8 tt7939428 10 Th… 2020 2020-02-21 Romance 74 USA Engli… 25000000
## 9 tt103089… Force… 2020 2020-06-30 Action… 91 USA Engli… 23000000
## 10 tt4411584 The S… 2020 2020-07-31 Drama,… 107 USA Engli… 21000000
## # ℹ 28,480 more rows
## # ℹ 11 more variables: receita <dbl>, receita_eua <dbl>, nota_imdb <dbl>,
## # num_avaliacoes <dbl>, direcao <chr>, roteiro <chr>, producao <chr>,
## # elenco <chr>, descricao <chr>, num_criticas_publico <dbl>,
## # num_criticas_critica <dbl>
```
]

---
# Aplicando mais de uma operação

Na grande maioria dos casos, vamos aplicar mais de uma função de manipulação em uma base para obtermos a tabela que desejamos. Poderíamos, por exemplo, querer uma tabela apenas com o título e ano dos filmes, ordenada de forma crescente de lançamento. Para fazer isso, poderíamos aninhar as funções

```r
arrange(select(imdb, titulo, ano), ano)
```

ou criar um objeto intermediário

```r
tab_titulo_ano <- select(imdb, titulo, ano)

arrange(tab_titulo_ano, ano)
```

Os dois códigos funcionam e levam ao mesmo resultado, mas não são eficientes.

---

A primeira alternativa é ruim de escrever, já que precisamos escrever primeiro a função que roda por último, e de ler, pois é difícil identificar qual argumento pertence a qual função.

A segunda alternativa é ruim pois exige a criação de objetos auxiliares. Se quiséssimos aplicar 10 operações na base, precisaríamos criar 9 objetos intermediários.

A solução para aplicar diversas operações de manipulação em uma base de dados é aplicar o operador pipe: |>.
---
## O operador pipe |>

A ideia do operador pipe é a seguinte: ele vai aplicar a função do lado direito ao objeto do lado esquerdo.

No exemplo a seguir, estamos aplicando a função `sum()` (lado direito) no objeto `vetor` (lado esquerdo).

```r
vetor <- c(1, 2, 3)

vetor |> sum()
```

```
## [1] 6
```

O código acima é equivalente a:

```r
sum(vetor)
```

```
## [1] 6
```

---

Na prática, o pipe coloca o objeto do lado esquerdo no primeiro argumento da função no lado direito. Se precisarmos passar mais argumentos para a função, podemos fazer isso normalmente. É como se estivéssemos escrevendo a função, omitindo o primeiro argumento.

```r
vetor <- c(1, 2, 3, NA)

vetor |> sum(na.rm = TRUE)
```

```
## [1] 6
```

O código acima é equivalente a

```r
sum(vetor, na.rm = TRUE)
```

```
## [1] 6
```

---

Quando estamos aplicando apenas uma função, o pipe não parece trazer vantagens. Mas vamos ver como fica o nosso exemplo do imdb utilizando esse operador:

```r
# Sem pipe
arrange(select(imdb, titulo, ano), ano)

# Com pipe
imdb |> 
  select(titulo, ano) |> 
  arrange(ano)
```

O que está sendo feito no código com pipe? Da primeira para a segunda linha, estamos aplicando a função `select()` à base imdb. Da segunda para a terceira, estamos aplicando a função `arrange()` à base resultante da função `select()`.

O resultado desse código é identico às tentativas sem pipe, com a vantagem de termos escrito o código na ordem em que as funções são aplicadas, de termos um código muito mais legível e de não precisarmos utilizar objetos intermediários.

---
# Filtrando linhas

Para filtrar valores de uma coluna da base, utilizamos a função `filter()`.

.tiny[

```r
imdb |> filter(nota_imdb > 9)
```

```
## # A tibble: 8 × 20
## id_filme titulo ano data_lancamento generos duracao pais idioma orcamento
## <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl>
## 1 tt10218912 As I … 2019 2019-12-06 Drama,… 62 USA Engli… 10000
## 2 tt6735740 Love … 2019 2019-06-23 Comedy 100 USA Engli… 3000000
## 3 tt0111161 The S… 1994 1995-02-10 Drama 142 USA Engli… 25000000
## 4 tt0068646 The G… 1972 1972-09-21 Crime,… 175 USA Engli… 6000000
## 5 tt1508669 Hopef… 2010 2010-12-15 Drama 94 USA Engli… 1500000
## 6 tt11164090 The M… 2020 2020-05-11 Comedy 85 USA Engli… NA
## 7 tt5980638 The T… 2018 2020-06-19 Music,… 96 USA Engli… 90000
## 8 tt6074834 Delaw… 2018 2018-12-21 Drama 98 USA Engli… NA
## # ℹ 11 more variables: receita <dbl>, receita_eua <dbl>, nota_imdb <dbl>,
## # num_avaliacoes <dbl>, direcao <chr>, roteiro <chr>, producao <chr>,
## # elenco <chr>, descricao <chr>, num_criticas_publico <dbl>,
## # num_criticas_critica <dbl>
```
]

---

Podemos selecionar apenas as colunas título e nota para visualizarmos as notas:

.tiny[

```r
imdb |> 
  filter(nota_imdb > 9) |> 
  select(titulo, nota_imdb)
```

```
## # A tibble: 8 × 2
## titulo nota_imdb
## <chr> <dbl>
## 1 As I Am 9.3
## 2 Love in Kilnerry 9.3
## 3 The Shawshank Redemption 9.3
## 4 The Godfather 9.2
## 5 Hopeful Notes 9.7
## 6 The Moving on Phase 9.5
## 7 The Transcendents 9.2
## 8 Delaware Shore 9.1
```
]

---

Podemos estender o filtro para duas ou mais colunas. Para isso, separamos cada operação por uma vírgula.

.tiny[

```r
imdb |> filter(ano > 2010,
                nota_imdb > 8.5, 
                num_avaliacoes > 5000)
```

```
## # A tibble: 3 × 20
## id_filme titulo ano data_lancamento generos duracao pais idioma orcamento
## <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl>
## 1 tt8503618 Hamilt… 2020 2020-07-03 Biogra… 160 USA Engli… NA
## 2 tt6019206 Kill B… 2011 2011-03-27 Action… 247 USA <NA> NA
## 3 tt2170667 Wheels 2014 2017-02-01 Drama 115 USA Engli… NA
## # ℹ 11 more variables: receita <dbl>, receita_eua <dbl>, nota_imdb <dbl>,
## # num_avaliacoes <dbl>, direcao <chr>, roteiro <chr>, producao <chr>,
## # elenco <chr>, descricao <chr>, num_criticas_publico <dbl>,
## # num_criticas_critica <dbl>
```
]

---

Também podemos fazer operações com as colunas da base dentro da função filter. O código abaixo devolve uma tabela apenas com os filmes que lucraram.

.tiny[

```r
imdb |> filter(receita - orcamento > 0)
```

```
## # A tibble: 2,584 × 20
## id_filme titulo ano data_lancamento generos duracao pais idioma orcamento
## <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl>
## 1 tt0092699 Broad… 1987 1988-04-01 Comedy… 133 USA Engli… 20000000
## 2 tt0183505 Me, M… 2000 2000-09-08 Comedy 116 USA Engli… 51000000
## 3 tt0093640 No Wa… 1987 1987-12-11 Action… 114 USA Engli… 15000000
## 4 tt0494652 Welco… 2008 2008-02-08 Comedy… 104 USA Engli… 35000000
## 5 tt0285869 Pando… 2002 2002-09-27 Drama,… 103 USA Engli… 800000
## 6 tt1488555 The C… 2011 2011-12-09 Comedy… 112 USA Engli… 52000000
## 7 tt0090022 Silve… 1985 1986-01-16 Action… 133 USA Engli… 26000000
## 8 tt0120434 Vegas… 1997 1997-02-14 Comedy 93 USA Engli… 25000000
## 9 tt1086772 Blend… 2014 2014-07-02 Comedy… 117 USA Engli… 40000000
## 10 tt0064115 Butch… 1969 1969-09-26 Biogra… 110 USA Engli… 6000000
## # ℹ 2,574 more rows
## # ℹ 11 more variables: receita <dbl>, receita_eua <dbl>, nota_imdb <dbl>,
## # num_avaliacoes <dbl>, direcao <chr>, roteiro <chr>, producao <chr>,
## # elenco <chr>, descricao <chr>, num_criticas_publico <dbl>,
## # num_criticas_critica <dbl>
```
]

---

Naturalmente, podemos filtrar colunas categóricas. O exemplo abaixo retorna uma tabela apenas com os filmes dirigidos por Quentin Tarantino e George Lucas.

.tiny[

```r
imdb |>
  filter(direcao %in% c('Quentin Tarantino', "George Lucas"))
```

```
## # A tibble: 15 × 20
## id_filme titulo ano data_lancamento generos duracao pais idioma orcamento
## <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl>
## 1 tt0076759 Star … 1977 1977-10-20 Action… 121 USA Engli… 11000000
## 2 tt0121766 Star … 2005 2005-05-20 Action… 140 USA Engli… 113000000
## 3 tt0069704 Ameri… 1973 1974-04-24 Comedy… 110 USA Engli… 777000
## 4 tt0121765 Star … 2002 2002-05-16 Action… 142 USA Engli… 115000000
## 5 tt0110912 Pulp … 1994 1994-10-28 Crime,… 154 USA Engli… 8000000
## 6 tt0359715 My Be… 1987 1987 Comedy 90 USA Engli… 5000
## 7 tt3460252 The H… 2015 2016-02-04 Crime,… 168 USA Engli… 44000000
## 8 tt6019206 Kill … 2011 2011-03-27 Action… 247 USA <NA> NA
## 9 tt0105236 Reser… 1992 1992-10-09 Crime,… 99 USA Engli… 1200000
## 10 tt0119396 Jacki… 1997 1998-03-27 Crime,… 154 USA Engli… 12000000
## 11 tt1028528 Death… 2007 2007-06-01 Action… 127 USA Engli… NA
## 12 tt0378194 Kill … 2004 2004-04-23 Action… 137 USA Engli… 30000000
## 13 tt0066434 THX 1… 1971 1976-10-29 Drama,… 86 USA Engli… 777000
## 14 tt1853728 Djang… 2012 2013-01-17 Drama,… 165 USA Engli… 100000000
## 15 tt0120915 Star … 1999 1999-09-17 Action… 136 USA Engli… 115000000
## # ℹ 11 more variables: receita <dbl>, receita_eua <dbl>, nota_imdb <dbl>,
## # num_avaliacoes <dbl>, direcao <chr>, roteiro <chr>, producao <chr>,
## # elenco <chr>, descricao <chr>, num_criticas_publico <dbl>,
## # num_criticas_critica <dbl>
```
]

---

Para filtrar textos sem correspondência exata, podemos utilizar a função auxiliar `str_detect()`. Ela serve para verificar se cada string de um vetor contém um determinado padrão de texto.

```r
str_detect(
  string = c("a", "aa","abc", "bc", "A", NA), 
  pattern = "a"
)
```

```
## [1]  TRUE  TRUE  TRUE FALSE FALSE    NA
```

Podemos utilizá-la para filtrar apenas os filmes que contêm o gênero ação.

```r
# A coluna gêneros apresenta todos os gêneros dos filmes concatenados
imdb$generos[1:6]
```

```
## [1] "Adventure, Drama"       "Drama, Musical"         "Drama"                 
## [4] "Comedy, Horror"         "Comedy, Drama, Romance" "Comedy, Crime, Mystery"
```

---

.tiny[

```r
# Podemos detectar se o gênero Drama aparece na string
str_detect(
  string = imdb$generos[1:6],
  pattern = "Drama"
)
```

```
## [1]  TRUE  TRUE  TRUE FALSE  TRUE FALSE
```

```r
# Aplicamos essa lógica dentro da função filter, para a coluna completa
imdb |> filter(str_detect(generos, "Drama"))
```

```
## # A tibble: 13,816 × 20
## id_filme titulo ano data_lancamento generos duracao pais idioma orcamento
## <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl>
## 1 tt0023352 Prest… 1931 1932-01-22 Advent… 71 USA Engli… NA
## 2 tt0037946 Nob H… 1945 1945-11-15 Drama,… 95 USA Engli… NA
## 3 tt0216204 The S… 1999 2000-03-01 Drama 83 USA Engli… 400000
## 4 tt0092699 Broad… 1987 1988-04-01 Comedy… 133 USA Engli… 20000000
## 5 tt0049571 On th… 1956 1956-04-30 Drama 98 USA Engli… 1505000
## 6 tt0421539 9/Ten… 2006 2008-08-28 Drama,… 98 USA Engli… 1000000
## 7 tt0027200 Westw… 1935 1935-08-19 Action… 61 USA Engli… 35000
## 8 tt2822280 Confe… 2015 2015-03-24 Drama 90 USA Engli… NA
## 9 tt0372122 Adam … 2005 2007-05-17 Comedy… 99 USA Engli… NA
## 10 tt3703836 Henry… 2015 2016-01-08 Drama 87 USA Engli… NA
## # ℹ 13,806 more rows
## # ℹ 11 more variables: receita <dbl>, receita_eua <dbl>, nota_imdb <dbl>,
## # num_avaliacoes <dbl>, direcao <chr>, roteiro <chr>, producao <chr>,
## # elenco <chr>, descricao <chr>, num_criticas_publico <dbl>,
## # num_criticas_critica <dbl>
```
]

---
# Criando novas colunas

Para modificar uma coluna existente ou criar uma nova coluna, utilizamos a função `mutate()`. O código abaixo divide os valores da coluna duração por 60, mudando a unidade de medida dessa variável de minutos para horas.

.tiny[

```r
imdb |> mutate(duracao = duracao/60)
```

```
## # A tibble: 28,490 × 20
## id_filme titulo ano data_lancamento generos duracao pais idioma orcamento
## <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl>
## 1 tt0023352 Prest… 1931 1932-01-22 Advent… 1.18 USA Engli… NA
## 2 tt0037946 Nob H… 1945 1945-11-15 Drama,… 1.58 USA Engli… NA
## 3 tt0216204 The S… 1999 2000-03-01 Drama 1.38 USA Engli… 400000
## 4 tt0171889 Viewe… 1998 2012-05-01 Comedy… 1.75 USA Engli… NA
## 5 tt0092699 Broad… 1987 1988-04-01 Comedy… 2.22 USA Engli… 20000000
## 6 tt0037931 Murde… 1945 1945-06-23 Comedy… 1.52 USA Engli… NA
## 7 tt0041659 Mothe… 1949 1949-06-10 Comedy 1.35 USA Engli… NA
## 8 tt0049571 On th… 1956 1956-04-30 Drama 1.63 USA Engli… 1505000
## 9 tt3772198 Her N… 2014 2014-04-29 Horror 0.833 USA <NA> 500
## 10 tt6212020 It Li… 2016 2016-11-12 Thrill… 1.42 USA Engli… 1000
## # ℹ 28,480 more rows
## # ℹ 11 more variables: receita <dbl>, receita_eua <dbl>, nota_imdb <dbl>,
## # num_avaliacoes <dbl>, direcao <chr>, roteiro <chr>, producao <chr>,
## # elenco <chr>, descricao <chr>, num_criticas_publico <dbl>,
## # num_criticas_critica <dbl>
```
]

---

Também poderíamos ter criado essa variável em uma nova coluna. Repare que a nova coluna `duracao_horas` é colocada no final da tabela.

.tiny[

```r
imdb |> mutate(duracao_horas = duracao/60)
```

```
## # A tibble: 28,490 × 21
## id_filme titulo ano data_lancamento generos duracao pais idioma orcamento
## <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl>
## 1 tt0023352 Prest… 1931 1932-01-22 Advent… 71 USA Engli… NA
## 2 tt0037946 Nob H… 1945 1945-11-15 Drama,… 95 USA Engli… NA
## 3 tt0216204 The S… 1999 2000-03-01 Drama 83 USA Engli… 400000
## 4 tt0171889 Viewe… 1998 2012-05-01 Comedy… 105 USA Engli… NA
## 5 tt0092699 Broad… 1987 1988-04-01 Comedy… 133 USA Engli… 20000000
## 6 tt0037931 Murde… 1945 1945-06-23 Comedy… 91 USA Engli… NA
## 7 tt0041659 Mothe… 1949 1949-06-10 Comedy 81 USA Engli… NA
## 8 tt0049571 On th… 1956 1956-04-30 Drama 98 USA Engli… 1505000
## 9 tt3772198 Her N… 2014 2014-04-29 Horror 50 USA <NA> 500
## 10 tt6212020 It Li… 2016 2016-11-12 Thrill… 85 USA Engli… 1000
## # ℹ 28,480 more rows
## # ℹ 12 more variables: receita <dbl>, receita_eua <dbl>, nota_imdb <dbl>,
## # num_avaliacoes <dbl>, direcao <chr>, roteiro <chr>, producao <chr>,
## # elenco <chr>, descricao <chr>, num_criticas_publico <dbl>,
## # num_criticas_critica <dbl>, duracao_horas <dbl>
```
]

---

Podemos fazer qualquer operação com uma ou mais colunas. A única regra é que o resultado da operação retorne um vetor com comprimento igual ao número de linhas da base (ou com comprimento 1 para distribuir um mesmo valor em todas as linhas). Você também pode criar/modificar quantas colunas quiser dentro de um mesmo `mutate`.

.tiny[

```r
imdb |> 
  mutate(lucro = receita - orcamento, pais = "Estados Unidos") |> 
  select(titulo, lucro, pais)
```

```
## # A tibble: 28,490 × 3
## titulo lucro pais 
## <chr> <dbl> <chr> 
## 1 Prestige NA Estados Unidos
## 2 Nob Hill NA Estados Unidos
## 3 The Shade NA Estados Unidos
## 4 Viewer Discretion Advised NA Estados Unidos
## 5 Broadcast News 47331309 Estados Unidos
## 6 Murder, He Says NA Estados Unidos
## 7 Mother Is a Freshman NA Estados Unidos
## 8 On the Threshold of Space NA Estados Unidos
## 9 Her Name Was Torment NA Estados Unidos
## 10 It Lives in the Attic NA Estados Unidos
## # ℹ 28,480 more rows
```
]

---
# Sumarizando colunas

Sumarização é a técnica de se resumir um conjunto de dados utilizando alguma métrica de interesse. A média, a mediana, a variância, a frequência, a proporção, por exemplo, são tipos de sumarização que trazem diferentes informações sobre uma variável.

Para sumarizar uma coluna da base, utilizamos a função `summarize()`. O código abaixo resume a coluna orçamento pela sua média.

```r
imdb |> summarize(media_orcamento = mean(orcamento, na.rm = TRUE))
```

```
## # A tibble: 1 × 1
## media_orcamento
## <dbl>
## 1 12135607.
```

Repare que a saída da função continua sendo uma tibble.

---

Podemos calcular diversas sumarizações diferentes em um mesmo `summarize`. Cada sumarização será uma coluna da nova base.

```r
imdb |> summarise(
  media_orcamento = mean(orcamento, na.rm = TRUE),
  mediana_orcamento = median(orcamento, na.rm = TRUE),
  variancia_orcamento = var(orcamento, na.rm = TRUE)
)
```

```
## # A tibble: 1 × 3
## media_orcamento mediana_orcamento variancia_orcamento
## <dbl> <dbl> <dbl>
## 1 12135607. 2000000 7.17e14
```

---

E também sumarizar diversas colunas.

```r
imdb |> summarize(
  media_orcamento = mean(orcamento, na.rm = TRUE),
  media_receita = mean(receita, na.rm = TRUE),
  media_lucro = mean(receita - orcamento, na.rm = TRUE)
)
```

```
## # A tibble: 1 × 3
## media_orcamento media_receita media_lucro
## <dbl> <dbl> <dbl>
## 1 12135607. 45375563. 45786607.
```

---
# Sumarizando colunas agrupadas

Muitas vezes queremos sumarizar uma coluna agrupada pelas categorias de uma segunda coluna. Para isso, além do `summarize`, utilizamos também a função `group_by()`.

O código a seguir calcula a receita média dos filmes para cada categoria da coluna "direcao".

```r
imdb |> 
  group_by(direcao) |> 
  summarise(receita_media = mean(receita, na.rm = TRUE)) |> 
  drop_na(receita_media) |> 
  arrange(desc(receita_media))
```

```
## # A tibble: 4,032 × 2
## direcao receita_media
## <chr> <dbl>
## 1 Anthony Russo, Joe Russo 1368908569.
## 2 Chris Buck, Jennifer Lee 1365415143 
## 3 J.A. Bayona 1331958159 
## 4 Kyle Balda, Pierre Coffin 1097121269 
## 5 James Cameron 1086440534.
## 6 Josh Cooley 1073394593 
## 7 Lee Unkrich 1066969703 
## 8 Gareth Edwards 1056057720 
## 9 Andrew Stanton, Angus MacLane 1028570889 
## 10 Byron Howard, Rich Moore 1023789075 
## # ℹ 4,022 more rows
```

---

A única alteração que a função `group_by()` faz na base é a marcação de que a base está agrupada.

.tiny[

```r
imdb |> group_by(direcao)
```

```
## # A tibble: 28,490 × 20
## # Groups: direcao [12,459]
## id_filme titulo ano data_lancamento generos duracao pais idioma orcamento
## <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl> <chr> <chr> <dbl>
## 1 tt0023352 Prest… 1931 1932-01-22 Advent… 71 USA Engli… NA
## 2 tt0037946 Nob H… 1945 1945-11-15 Drama,… 95 USA Engli… NA
## 3 tt0216204 The S… 1999 2000-03-01 Drama 83 USA Engli… 400000
## 4 tt0171889 Viewe… 1998 2012-05-01 Comedy… 105 USA Engli… NA
## 5 tt0092699 Broad… 1987 1988-04-01 Comedy… 133 USA Engli… 20000000
## 6 tt0037931 Murde… 1945 1945-06-23 Comedy… 91 USA Engli… NA
## 7 tt0041659 Mothe… 1949 1949-06-10 Comedy 81 USA Engli… NA
## 8 tt0049571 On th… 1956 1956-04-30 Drama 98 USA Engli… 1505000
## 9 tt3772198 Her N… 2014 2014-04-29 Horror 50 USA <NA> 500
## 10 tt6212020 It Li… 2016 2016-11-12 Thrill… 85 USA Engli… 1000
## # ℹ 28,480 more rows
## # ℹ 11 more variables: receita <dbl>, receita_eua <dbl>, nota_imdb <dbl>,
## # num_avaliacoes <dbl>, direcao <chr>, roteiro <chr>, producao <chr>,
## # elenco <chr>, descricao <chr>, num_criticas_publico <dbl>,
## # num_criticas_critica <dbl>
```
]

---
# Juntando bases

Podemos juntar duas tabelas a partir de uma (coluna) chave utilizando a função `left_join()`. Como exempo, vamos inicialmente calcular o lucro médio dos filmes de cada pessoa que dirige filme e salvar no objeto `tab_lucro_direcao`.

.tiny[

```r
tab_lucro_direcao <- imdb |>
 group_by(direcao) |> 
 summarise(lucro_medio = mean(receita - orcamento, na.rm = TRUE))

tab_lucro_direcao
```

```
## # A tibble: 12,459 × 2
## direcao lucro_medio
## <chr> <dbl>
## 1 'Evil' Ted Smith NaN
## 2 'Philthy' Phil Phillips NaN
## 3 A. Dean Bell NaN
## 4 A. Edward Sutherland NaN
## 5 A. Edward Sutherland, John Rawlins NaN
## 6 A. Edward Sutherland, Wesley Ruggles NaN
## 7 A. Raven Cruz -996300
## 8 A.D. Calvo NaN
## 9 A.J. Edwards NaN
## 10 A.J. Kparr NaN
## # ℹ 12,449 more rows
```
]

---

E se quisermos colocar essa informação na base original? Basta usar a função `left_join()` utilizando a coluna `direcao` como chave. Observe que a coluna `lucro_medio` aparece agora no fim da tabela.

.tiny[

```r
imdb_com_lucro_medio <- left_join(imdb, tab_lucro_direcao, by = "direcao")

imdb_com_lucro_medio
```

---

Na tabela `imdb_com_lucro_medio`, como na tabela `imdb`, cada linha continua a representar um filme diferente, mas agora temos também a informação do lucro médio da direcao de cada filme.

A primeira linha, por exemplo, traz as informações do filme Avatar. O valor do `lucro_medio` nessa linha representa o lucro médio de todos os filmes do James Cameron, que é o diretor de Avatar. Com essa informação, podemos calcular o quanto o lucro do Avatar se afasta do lucro médio do James Cameron.

---

.tiny[

```r
imdb_com_lucro_medio |> 
  mutate(
    lucro = receita - orcamento,
    lucro_relativo = (lucro - lucro_medio)/lucro_medio,
    lucro_relativo = scales::percent(lucro_relativo)
  ) |> 
  select(titulo, direcao, lucro, lucro_medio, lucro_relativo) 
```

```
## # A tibble: 28,490 × 5
## titulo direcao lucro lucro_medio lucro_relativo
## <chr> <chr> <dbl> <dbl> <chr> 
## 1 Prestige Tay Garnett NA NaN <NA> 
## 2 Nob Hill Henry Hathaway NA -2966627 <NA> 
## 3 The Shade Raphaël Nadjari NA NaN <NA> 
## 4 Viewer Discretion Advised Eddie Beverly J… NA NaN <NA> 
## 5 Broadcast News James L. Brooks 4.73e7 47749419. -0.87563% 
## 6 Murder, He Says George Marshall NA NaN <NA> 
## 7 Mother Is a Freshman Lloyd Bacon NA -437400 <NA> 
## 8 On the Threshold of Space Robert D. Webb NA NaN <NA> 
## 9 Her Name Was Torment Dustin Mills NA NaN <NA> 
## 10 It Lives in the Attic Steve Hudgins NA NaN <NA> 
## # ℹ 28,480 more rows
```
]

Observamos então que o Avatar obteve um lucro aproximadamente 169% maior que a média dos filmes do James Cameron.