跳出 SAS DO loop 的陷阱：LEAVE statement 讓迴圈更有效率

前言

在面對有序且重複的步驟時 SAS DO loop 是我們的好幫手，他能幫助我們以精簡的語句完成工作，省去重覆貼語法的費時工作 (也避免可能貼錯語法的風險)。

但是在某些情況下，DO loop 其實不需要跑完所有的重複指令 (iterations) 也可以得到正確的結果，替我們省下時間和系統資源。

2020 年的 SAS 全球論壇一篇精巧而實用的文章，介紹了 LEAVE statement 如何勝任這項任務，一起來認識新同學 LEAVE statement 吧。

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IF THEN 語句

IF THEN 語句是所有程式語言的基本條件句，例如以下常見的條件句，由 IF 與 OR 來判斷 cancer 的有無：

if brain_cancer=1 or lung_cancer=1 or skin_cancer=1 then cancer=1;

或者另一種 IF 的多條件寫法：

if brain_cancer=1 then cancer=1;
else if lung_cancer=1 then cancer=1;
else if skin_cancer=1 then cancer=1;

上述兩種寫法，只要第一個變項 brain_cancer 的值為 1，不論後續的變項 lung_cancer 和 skin_cancer 的值是多少，新的變項 cancer 都會被標記為 1。

也就是說 brain_cancer=1 成立的情況下，其實 SAS 多跑了 lung_cancer=1 和 skin_cancer=1 這二個條件句，在效率上不免要打些折扣。

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現在讓我們考慮更複雜也更貼近真實的情況。假設是否有癌症的條件變成由 25 個診斷代碼 (dx1~dx25) 來判斷，只要任一的診斷代碼符合「C00 至 D49」皆判斷為發生癌症 (cancer=1)。資料簡示如下：

如果按照上述直覺的寫法，我們可以寫作：

if ‘C00’ ≤ dx1 ≤ ‘D49’ then cancer=1;
if ‘C00’ ≤ dx2 ≤ ‘D49’ then cancer=1;
if ‘C00’ ≤ dx3 ≤ ‘D49’ then cancer=1;
… (我是重複值)
… (一直重複)
… (還在重複)
if ‘C00’ ≤ dx25 ≤ ‘D49’ then cancer=1;

可以想像語法會變得很長一串，這時候 IF THEN 語句可利用 SAS ARRAY 搭配 DO loop 來改寫。

SAS ARRAY 與 DO loop 語句

array dx(*) dx1-dx25;
do i=1 to dim(dx);
if ‘C00’ le dx(i) le ‘D49’ then cancer=1;
end;

SAS Array 搭配 DO loop 讓語法變得更簡便，能快速的完成多個條件句而不易出錯。

• 一直寫重複的語句時你需要→ SAS ARRAY + DO loop

但是從語法的核心來看，其實條件句本身並沒有改變，DO loop 仍然會重複執行 25 次的 IF THEN 語句來判斷 cancer 是否為 1。

由疊代次數 i=26 可知，對每個觀測對象來說 SAS 都會逐一檢查所有 25 個變數，以識別出癌症患者 (cancer=1)。

然而我們知道，有許多的診斷代碼是空白的(沒有資料)，表示大部分的情況並不需要檢查所有變項。顯然我們需要更有效率的方法。

LEAVE statement

較有效率的條件句：

array dx() dx1-dx25;
do i=1 to 25;
if cancer=1 then leave;
if ‘C00’ ≤ dx(i) ≤ ‘D49’ then cancer=1;
end;

只要在 DO loop 底下加上 LEAVE statement，SAS 就會依據條件句「if cancer=1 then leave」 判斷迴圈是否繼續，只要條件一成立 (cancer=1) 該觀測對象就會立刻結束迴圈，再繼續往下一個觀測對象進行判斷。

• LEAVE statement → 跳出不必要的迴圈

由 i 可知 SAS 檢查變項的次數大幅減少，不需要檢查所有25個變項才做出有無癌症的判斷。

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加入更多條件來提高效率

眼尖的讀者可能已經觀察到，dx3 是空白的。對於疾病診斷的資料來說，空白 (如dx3) 就代表之後的變項 (dx4-dx25) 皆為空白 (因為沒有更多診斷了)。因此我們可以多加個條件，讓判斷更有效率：

array dx() dx1-dx25;
do i=1 to 25;
if cancer=1 or dx(i)=’ ’ then leave;
if ‘C00’ ≤ dx(i) ≤ ‘D49’ then cancer=1;
end;

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結語

LEAVE statement 是簡單卻相當有用的工具，他可以適時幫助我們跳出迴圈，大大減少 SAS 重複執行 IF THEN 條件句，讓我們節省系統資源與執行時間，更有效率的完成條件句的判斷，有機會時不妨也來試試。

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參考文獻

SAS GLOBAL FORUM 2020, Paper 5001-2020. Make Your DO Loop More Efficient. G Lin.