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Estoy leyendo el texto "Advanced R" de Hadley Wickham y, entrando a la sección de "Crear nuevos métodos y genéricos" para S3, la explicación queda, a mi gusto, bastante en el aire.

Señala Wickham que, para crear una nueva función genérica, debemos crear una función que invoque UseMethod(), algo así como:

add <- function(x) UseMethod()

Sin embargo, una genérica no es útil sin algunos métodos y para añadir uno, creamos una función regular con el formato correcto (generic.class):

add.v <- function(x) "Class v"
v <- structure(vector(), class="v")

Mi pregunta es, ¿qué implicaciones tiene esto para una función como la que se desarrolla aquí https://stackoverflow.com/questions/48959933/how-to-improve-a-seeker-for-databases-in-r-see-code/48985519# o incluso para funciones tan simples como?:

add1 <- function(x) {
return(x+1)
}

Agradezco cualquier orientación al respecto.

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Antes que nada, unos comentarios previos: Para el que viene de otros lenguajes, digase Python, C++ o Java, puede que la forma en que se implementa OOP en R llame un poco la atención. De hecho, puede resultar extraño que haya más de un, llamemosle protocolo, para implementar técnicas de OOP. El S3 de tu consulta, es históricamente la primer implementación de OOP en el lenguaje, está y S4 son las mas comunes, sin embargo hay otras como R5/R6/otras (ver). El otro comentario es que cuando hablamos de funciones genéricas, estamos hablando de polimorfismo de funciones. En el caso particular de tu pregunta, estamos viendo como "anexar" una funcionalidad a múltiples clases de objetos ya definidos.

Lo siguiente a comentar, es que la técnica aplica tanto a funciones clásicas como a las funciones de notación infix o binarias, ejemplo de estas últimas, las operaciones aritméticas (+,-,*,/), el producto escalar %*% y tantísimas otras). Cómo tu ejemplo es una función de este último tipo, vamos a ver un caso similar.

Supongamos que queremos hacer una función para incrementar un objeto, un determinado porcentaje.

Por ejemplo, podríamos definir esto:

'%+p%' <- function(x, porcentaje) {
    x + (x * porcentaje/100 )
}

El llamado es sencillo y bastante claro:

v <- c(2,5,1)
v %+p% 10
[1] 2.2 5.5 1.1

Esto funciona incluso con un data.farme con solo datos numéricos:

df <- data.frame(v=v)
df %+p% 10
    v
1 2.2
2 5.5
3 1.1

Ahora que pasa, si por ejemplo, quiseramos usarlo con un data.framemás complejo:

 df <- data.frame(perido=c("enero", "febrero", "marzo"), consumo=c(100, 450, 600))
df %+p% 10
  perido consumo
1     NA     110
2     NA     495
3     NA     660
Warning messages:
1: In Ops.factor(left, right) : ‘*’ not meaningful for factors
2: In Ops.factor(left, right) : ‘+’ not meaningful for factors

¿Que es esto!!? nada del otro mundo, el problema de una función cuya entrada no contempla este tipo de dataframe. En este caso, R intentó ejecutar x + (x * porcentaje/100 ), con las columnas numéricas no hubo problemas, pero con la de los caracteres, obviamente no funcionó, resultando en valores NA y unos warnings indeseados. Una posibilidad es que nuestra función verifique el tipo de objeto de entrada y actué en consecuencia, la otra es crear una función polimórfica, que es lo que verdaderamente nos interesa en este momento. La idea es crear una función %+p% que funcione con un vector de números como con un objeto más complejo como un data.frame con columnas de distintos tipos.

Lo primero que hay que hacer es indicarle a R que %+p% va a ser una función genérica (polimórfica), para esto es que se usa UseMethod, de la siguiente forma:

'%+p%' <- function(x, ...) {
    UseMethod('%+p%',x)
}

Esto obviamente no implementa ninguna funcionalidad especial, solo le indica al interprete que cuando deba ejecutar %+p% en realidad vaya en primer lugar a buscar %+p%.<clase>, por ejemplo %+p%.data.frame, %+p%.numeric, etc. Una función especial es %+p%.default, esta es la que se ejecutará en caso que el objeto no tenga definido ninguna función particular. La clase de un objeto la averiguamos usando class(objeto). Ahora sí a implementar todo:

'%+p%.default' <- function(x, porcentaje) {
    x + (x * porcentaje/100 )
}

'%+p%.data.frame' <- function(x, porcentaje) {
    cols <- sapply(x, is.numeric)
    x[, cols] <- x[, cols] + (x[, cols] * porcentaje/100)
    return(x)
}

Implementamos un %+p%.default que lo que hace es simplemente sumar un determinado porcentaje al objeto y luego un %+p%.data.frame para que aplique solo a los data.frame, la lógica es sencilla, solo incrementaremos el porcentaje en columnas numéricas, el resto lo dejamos como esta. Y si probamos todo esto:

v <- c(2,5,1)
df <- data.frame(perido=c("enero", "febrero", "marzo"), consumo=c(100, 450, 600))

v %+p% 10
[1] 2.2 5.5 1.1

df %+p% 10
   perido consumo
1   enero     110
2 febrero     495
3   marzo     660

Y ahora, como por arte de magia, la función %+p% funciona perfectamente bien en los dos casos del ejemplo.

¿Pero... y la pregunta?

Bien, a lo que queríamos llegar es:

¿qué implicaciones tiene esto para una función como la que se desarrolla aquí https://stackoverflow.com/questions/48959933/how-to-improve-a-seeker-for-databases-in-r-see-code/48985519# o incluso para funciones tan simples como?:

add1 <- function(x) {
return(x+1)
}

Implicaciones, muchas o ninguna. Lo primero es identificar si una determinada funcionalidad tiene aplicación en múltiples tipos de objetos y si la implementación de dicha funcionalidad necesariamente va a ser distinta en cada caso. En tu ejemplo, la función %$% se aplica a un data.frame, y no a cualquiera, sino a mtcars en particular, por lo que te diría que el polimorfismo nada tiene que hacer aquí, incluso si quisiéramos reformular la función para que aplique a distintos data.frame sería un caso para hacer simplemente que la función sea más genérica pero tampoco de polimorfismo.

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  • Ahora todo tiene sentido, Muchas gracias. ¿Tienes alguna referencia en español para clases y métodos en R ya sea tuya o ajena? Saludos, el 28 feb. 2018 a las 20:11
  • @AlejandroCarrera, la verdad nada para recomendarte, lamentablemente R tiene poco material en español en general, muy pocos libros de editoriales que se puedan conseguir y por lo que ví, bastante generales y básicos. Hay bastante material de universidades pero suele estar muy orientado a la estadística dura. OOP es algo que tal vez interese más a los programadores que a los estadísticos en sí, por lo que no ví nada interesante, salvo obviamente notas y blogs. En inglés si hay bastante más material, el libro que estás leyendo obviamente es uno de ellos. el 28 feb. 2018 a las 21:46
  • Entiendo. Entonces seguiré preguntando por aquí esperando continuar recibiendo retroalimentación de personas como tú. Saludos. el 1 mar. 2018 a las 0:20
  • Una pregunta: ¿ '%+p%.default' define la forma general de la función y '%+p%.data.frame' la forma específica en que operará en objetos tipo data.frame? el 1 mar. 2018 a las 1:57
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    Exactamente, igualmente es posible no haber definido una forma general, y tener solo formas particulares de cada clase. el 1 mar. 2018 a las 2:12

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