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title: "enderecobr: padronizador de endereços brasileiros"
output: rmarkdown::html_vignette
vignette: >
  %\VignetteIndexEntry{enderecobr: padronizador de endereços brasileiros}
  %\VignetteEngine{knitr::rmarkdown}
  %\VignetteEncoding{UTF-8}
---

```{r, include = FALSE}
knitr::opts_chunk$set(
  collapse = TRUE,
  comment = "#>"
)
```

**enderecobr** é um pacote de R que permite padronizar endereços brasileiros
a partir de diferentes critérios. Os métodos de padronização atualmente incluem
apenas manipulações de strings, não oferecendo suporte a correspondências
probabilísticas entre strings.

## Instalação

A última versão estável pode ser baixada do CRAN com o comando a seguir:

```r
install.packages("enderecobr")
```

Caso prefira, a versão em desenvolvimento também pode ser usada. Para isso, use
o seguinte comando:

```r
# install.packages("remotes")
remotes::install_github("ipeaGIT/enderecobr")
```

## Utilização

O **enderecobr** disponibiliza funções para padronizar os diversos campos de
um endereço. Essas funções agem tanto sobre campos individuais quanto sobre um
conjunto de campos. Vamos ver, primeiro, como funcionam as funções que agem
sobre múltiplos campos simultaneamente.

### Padronização de múltiplos campos simultaneamente

A `padronizar_enderecos()`, carro-chefe do pacote, atua de forma simultânea
sobre os vários campos que podem compor um endereço. Para isso, ela recebe um
dataframe e a correspondência entre suas colunas e os campos a serem
padronizados:

```{r}
library(enderecobr)

enderecos <- data.frame(
  id = 1,
  tipo = "r",
  logradouro = "ns sra da piedade",
  nroLogradouro = 20,
  complemento = "qd 20",
  cep = 25220020,
  bairro = "jd botanico",
  codmun_dom = 3304557,
  uf_dom = "rj"
)

campos <- correspondencia_campos(
  tipo_de_logradouro = "tipo",
  logradouro = "logradouro",
  numero = "nroLogradouro",
  complemento = "complemento",
  cep = "cep",
  bairro = "bairro",
  municipio = "codmun_dom",
  estado = "uf_dom"
)

padronizar_enderecos(enderecos, campos_do_endereco = campos)
```

Note que no exemplo acima nós também utiliza a função
`correspondencia_campos()`, que facilita o processo de especificação de
correspondência entre as colunas do dataframe e os campos do endereço a serem
padronizados. Com ela, nós especificamos que a coluna que contém a informação de
tipo de logradouro se chama `"tipo"`, que a coluna de número do logradouro se
chama `"nroLogradouro"`, etc. Na prática, no entanto, essa função é opcional, e
poderíamos simplesmente passar um vetor de caracteres no formato
`c(tipo_de_logradouro = "tipo", logradouro = "logradouro", ...)`. A
`correspondencia_campos()`, no entanto, realiza alguns testes no input,
garantindo que o vetor a ser passado pra `padronizar_enderecos()` esteja
corretamente formatado.

A `padronizar_enderecos()` contém, ainda, cinco parâmetros adicionais. O
`formato_estados` e o `formato_numeros` controlam como os estados e números
padronizados, respectivamente, devem ser formatados. Caso `formato_estados` seja
`"por_extenso"` (valor padrão), a função retorna o nome dos estados por extenso;
caso seja `"sigla"`, os estados são padronizados conforme suas respectivas
siglas. Por sua vez, caso `formato_numeros` seja `"character"`, a função retorna
os números padronizados como caracteres, preservando valores como `"S/N"`, que
possuem letras e outros dígitos que não podem ser convertidos para valores
numéricos; caso seja `"integer"`, no entanto, os números são retornados como
valores inteiros. Caso algum valor não possa ser convertido para inteiro, a
função o substitui por `NA` e lança um warning alertando sobre a situação. Os
exemplos a seguir demonstram esses parâmetros detalhadamente:

```{r}
campos <- correspondencia_campos(
  numero = "nroLogradouro",
  estado = "uf_dom"
)

padronizar_enderecos(
  enderecos[, c("nroLogradouro", "uf_dom")],
  campos,
  formato_estados = "por_extenso",
  formato_numeros = "character"
)

padronizar_enderecos(
  enderecos[, c("nroLogradouro", "uf_dom")],
  campos,
  formato_estados = "sigla",
  formato_numeros = "integer"
)

# o exemplo abaixo gera um warning, pois o número não pode ser convertido para
# inteiro de forma adequada

padronizar_enderecos(
  data.table::data.table(numero = "12A 13B"),
  correspondencia_campos(numero = "numero"),
  formato_numeros = "integer"
)
```

O `manter_cols_extras` determina as colunas incluídas no output da função. Caso
seja `TRUE` (valor padrão), todas as colunas do dataframe original são mantidas;
caso seja `FALSE`, apenas as colunas usadas na padronização e seus respectivos
resultados são preservados. O bloco abaixo demonstra essa funcionalidade:

```{r}
campos <- correspondencia_campos(
  tipo_de_logradouro = "tipo",
  logradouro = "logradouro"
)

padronizar_enderecos(enderecos, campos, manter_cols_extras = TRUE)

padronizar_enderecos(enderecos, campos, manter_cols_extras = FALSE)
```

O `combinar_logradouro`, por sua vez, determina se os campos que compõem o
logradouro (tipo, nome e número) devem ser combinados em um único campo
padronizado de logradouro completo. Caso seja `FALSE`(valor padrão), os campos
permanecem separados; se for `TRUE`, são combinados. Nesse caso, o parâmetro
`logradouro` da `correspondencia_campos()` deve ser interpretado como o *nome*
do logradouro. A seguir, demonstramos essa funcionalidade:

```{r}
enderecos <- data.frame(
  tipo = "r",
  logradouro = "ns sra da piedade",
  nroLogradouro = 20
)

campos <- correspondencia_campos(
  tipo_de_logradouro = "tipo",
  logradouro = "logradouro",
  numero = "nroLogradouro"
)

padronizar_enderecos(enderecos, campos, combinar_logradouro = FALSE)

padronizar_enderecos(enderecos, campos, combinar_logradouro = TRUE)
```

O quinto parâmetro, `checar_tipos`, tem efeito apenas quando
`combinar_logradouro` é `TRUE`, e deve ser usado para sinalizar se a ocorrência
de duplicatas entre os tipos e nomes de logradouros deve ser verificada ao
combiná-los (por exemplo, quando o tipo é descrito como "RUA" e o nome como "RUA
BOTAFOGO"). Caso seja `FALSE` (valor padrão), a verificação não é feita; se for
`TRUE`, a verificação é realizada e valores duplicados são removidos, como
apresentado a seguir:

```{r}
enderecos <- data.frame(
  tipo = "r",
  logradouro = "r ns sra da piedade",
  nroLogradouro = 20
)

padronizar_enderecos(
  enderecos,
  campos,
  combinar_logradouro = TRUE,
  checar_tipos = FALSE
)

padronizar_enderecos(
  enderecos,
  campos,
  combinar_logradouro = TRUE,
  checar_tipos = TRUE
)
```

Os parâmetros `combinar_logradouro` e `checar_tipos` acionam, de forma oculta,
outra função que lida com múltiplos campos simultaneamente: a
`padronizar_logradouros_completos()`. Essa função também pode ser usada de forma
separada e, de forma similiar à `padronizar_enderecos()`, recebe um dataframe
com as informações do logradouro (tipo, nome e número) e a correspondência entre
suas colunas e os campos a serem padronizados:

```{r}
campos <- correspondencia_logradouro(
  tipo_de_logradouro = "tipo",
  nome_do_logradouro = "logradouro",
  numero = "nroLogradouro"
)

padronizar_logradouros_completos(enderecos, campos_do_logradouro = campos)
```

Note que, nesse caso, usamos a função `campos_do_logradouro()` para estabelecer
a correspondência entre colunas e campos do endereço, mas também poderíamos
passar um vetor de caracteres no argumento `campos_do_logradouro`. A
`padronizar_logradouros_completos()` também inclui os parâmetros
`manter_cols_extras` e `checar_tipos`, que funcionam de forma idêntica aos
parâmetros de mesmo nome da `padronizar_enderecos()`.

### Padronização de campos individuais

Por trás dos panos, tanto a `padronizar_enderecos()` quanto a
`padronizar_logradouros_completos()` utilizam diversas outras funções que
padronizam campos de forma individual. Cada uma delas recebe um vetor com
valores não padronizados e retorna um vetor de mesmo tamanho com os respectivos
valores padronizados. As funções atualmente disponíveis são:

- `padronizar_estados()`
- `padronizar_municipios()`
- `padronizar_bairros()`
- `padronizar_ceps()`
- `padronizar_logradouros()`
- `padronizar_numeros()`
- `padronizar_tipos_de_logradouro()`
- `padronizar_complementos()`

A `padronizar_estados()` aceita vetores de strings e números. Caso numérico, o
vetor deve conter o [código do
IBGE](https://www.ibge.gov.br/explica/codigos-dos-municipios.php) de cada
estado. Caso seja composto de strings, o vetor pode conter a sigla do estado,
seu código ou seu nome por extenso. O parâmetro `formato` controla como o output
deve ser padronizado, se conforme a sigla de cada estado (`"sigla"`) ou se
conforme seu nome por extenso (`"por_extenso"`, valor padrão). Quando recebe um
vetor de strings, a função aplica diversas manipulações para chegar a um valor
padronizado, como a conversão de caracteres para caixa alta, remoção de acentos
e caracteres não ASCII e remoção de espaços em branco antes e depois dos valores
e de espaços em excesso entre palavras. O código abaixo apresenta exemplos de
aplicação da função.

```{r}
estados <- c("21", " 21", "MA", " MA ", "ma", "MARANHÃO")
padronizar_estados(estados)

padronizar_estados(estados, formato = "sigla")

estados <- c(21, 32)
padronizar_estados(estados)
```

A função de padronização de campos de município, `padronizar_municipios()`,
funciona de forma muito semelhante, aceitando também valores numéricos
representando os códigos dos municípios e strings. As mesmas manipulações de
remoção de espaços, conversão para caixa alta e conversão para caracteres são
aplicadas (assim como nos demais tratamentos de vetores de strings que serão
apresentados a seguir), mas a função também verifica erros ortográficos
frequentemente observados nos nomes dos municípios (e.g. Moji Mirim
-> Mogi Mirim, Parati -> Paraty).

```{r}
municipios <- c(
  "3304557", "003304557", " 3304557 ", "RIO DE JANEIRO", "rio de janeiro",
  "SÃO PAULO"
)
padronizar_municipios(municipios)

municipios <- 3304557
padronizar_municipios(municipios)

municipios <- c("PARATI", "MOJI MIRIM")
padronizar_municipios(municipios)
```

A `padronizar_bairros()` trabalha exclusivamente com vetores de strings. Como os
nomes de bairros são muito mais variados e, consequentemente, menos rigidamente
controlados do que os de estados e municípios, a função se atém a corrigir erros
ortográficos e a expandir abreviações frequentemente utilizadas através de
diversas [expressões regulares
(regexes)](https://en.wikipedia.org/wiki/Regular_expression). O exemplo abaixo
mostra algumas das muitas abreviações usualmente empregadas no preenchimento de
endereços.

```{r}
bairros <- c(
  "PRQ IND",
  "NSA SEN DE FATIMA",
  "ILHA DO GOV",
  "VL OLIMPICA",
  "NUC RES"
)
padronizar_bairros(bairros)
```

A `padronizar_ceps()` é outro exemplo de função que trabalha com strings e
números. Caso o input seja numérico, a função verifica se os valores possuem
comprimentos compatíveis com um CEP, adicionando zeros à esquerda se necessário
(é muito comum que leitores de CSV, por exemplo, erroneamente leiam valores de
CEP como números e excluam zeros à esquerda por considerá-los redundantes). Caso
o input seja formado por strings, a função remove caracteres que frequentemente
são usados para separar partes do CEP (e.g. pontos, vírgulas, espaços em branco)
e verifica se o hífen separando os cinco primeiros dígitos dos três últimos está
presente, adicionando-o caso contrário. A função ainda produz erros se recebe
como input valores que não podem ser corretamente convertidos em CEPs, como no
caso de strings contendo caracteres não numéricos e de strings com caracteres em
excesso.

```{r, error=TRUE}
ceps <- c("22290-140", "22.290-140", "22290 140", "22290140")
padronizar_ceps(ceps)

ceps <- c(22290140, 1000000)
padronizar_ceps(ceps)

padronizar_ceps("2229014a")

padronizar_ceps("022290140")
```

A tarefa de padronizar logradouros é a mais complexa dentre as apresentadas até
aqui, uma vez que o campo de logradouro é o que apresenta maior variabilidade de
input. A `padronizar_logradouros()`, portanto, assim como a função de
padronização de bairros, se limita a expandir abreviações frequentemente
utilizadas e a corrigir alguns poucos erros de digitação, fora o tratamento
usual dado a strings, como conversão para caixa alta, remoção de espaços em
excesso e antes e depois das strings, etc.

```{r}
logradouros <- c(
  "r. gen.. glicério, 137",
  "cond pres j. k., qd 05 lt 02 1",
  "av d pedro I, 020"
)
padronizar_logradouros(logradouros)
```

A `padronizar_numeros()` tem como objetivo padronizar o número do logradouro,
caso este esteja em um campo separado do logradouro propriamente dito. A função
aceita vetores de números e strings e retorna um vetor de strings ou inteiros, a
depender do parâmetro `formato` (que pode receber os valores `"character"` e
`"integer"`, auto-explicativos). Os tratamentos incluem a remoção de zeros à
esquerda, remoção de espaços em branco em excesso e a substituição de variações
de SN (sem número) por "S/N". Note que o equivalente de "S/N" quando o output é
numérico é `NA`. Valores que não puderem ser adequadamente convertidos para
inteiro também são substituídos por `NA`, o que é sinalizado por um warning.

```{r}
numeros <- c("0210", "001", "1", "S N", "S/N", "SN", "0180  0181")
padronizar_numeros(numeros)

# o exemplo abaixo gera um warning, pois "0180 0181" não pode ser adequadamente
# convertido para um único valor inteiro - as variações de S/N, por sua vez, já
# seriam convertidas para NA
numeros <- c("0210", "001", "1", "S N", "S/N", "SN", "0180  0181")
padronizar_numeros(numeros, formato = "integer")

numeros <- c(210, 1, 10000)
padronizar_numeros(numeros)
```

Outra função que atua sobre uma informação específica do logradouro, caso essa
seja fornecida separadamente, é a `padronizar_tipos_de_logradouro()`. Fora o
tratamento usual dado a strings, a função também expande abreviações
frequentemente observadas no campo de tipo de logradouro.

```{r}
tipos <- c("r", "R.", "AVN", "AVE", "JDM", "QD")
padronizar_tipos_de_logradouro(tipos)
```

Por fim, a `padronizar_complementos()` age de forma similar às funções de
padronização de logradouros e bairros, porém agindo de forma mais específica em
abreviações e observações frequentemente observados na especificação de
complementos de logradouros.

```{r}
complementos <- c("QD1 LT2 CS3", "APTO. 405", "PRX CX POST 450")
padronizar_complementos(complementos)
```

### Controle de verbosidade

O disparo de mensagens com informações sobre a execução das funções pode ser
controlado pela opção `enderecobr.verbose`, que recebe os valores `"quiet"` ou
`"verbose"`, como demonstrado a seguir:

```r
campos <- correspondencia_logradouro(
  nome_do_logradouro = "logradouro",
  numero = "nroLogradouro"
)

# quieto, por padrão
res <- padronizar_logradouros_completos(enderecos, campos)

# verboso, se desejado
rlang::local_options("enderecobr.verbose" = "verbose")
res <- padronizar_logradouros_completos(enderecos, campos)
#> ✔ Padronizando nomes dos logradouros... [130ms]
#> ✔ Padronizando números... [111ms]
#> ✔ Trazendo números para o logradouro completo... [107ms]
```
