按行填充数组的R语言实现

Question

我想进行一些矩阵操作，最好利用3（或更高）维数组。如果我想按行填充矩阵，可以使用参数(byrow=TRUE)，但创建/填充多维数组没有这样的选项。我唯一能做到的是使用aperm来转置按列填充的数组。例如：

arr.1 <- array(1:12, c(3,2,2))

arr.1

arr.2 <- aperm(arr.1, c(2,1,3))

arr.2

生成正确的结果，一个由行填充的2x3x2数组。从列x行x范围数组倒推到行x列x范围数组似乎有点反直觉。这可能是来自以前f77编码的不良习惯，或者我忽略了一些简单的东西？

- Jim Maas

Answer 1

如果您想将一个值向量解释为“行优先顺序”（如C中，或更准确地说，最后一个维度变化最快）的n维数组，您可以使用来自包“listarrays”的函数array2()。这是将matrix(..., byrow = TRUE)扩展到多个维度的逻辑扩展。

与基础R进行比较

> (a <- array(1:24, c(2,3,4)))
, , 1

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    3    5
[2,]    2    4    6

, , 2

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    7    9   11
[2,]    8   10   12

, , 3

     [,1] [,2] [,3]
[1,]   13   15   17
[2,]   14   16   18

, , 4

     [,1] [,2] [,3]
[1,]   19   21   23
[2,]   20   22   24

使用

> library(listarrays)
> (a <- array2(1:24, c(2,3,4)))
, , 1

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    5    9
[2,]   13   17   21

, , 2

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    2    6   10
[2,]   14   18   22

, , 3

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    3    7   11
[2,]   15   19   23

, , 4

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    4    8   12
[2,]   16   20   24

- Edward

Answer 2

在R中，数组是通过首先遍历第一维来填充的。因此，首先遍历第一维，然后是第二维，如果可用，则遍历第三维。

对于矩阵的情况：

array(c(1,2,3), dim = c(3,3))

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    1    1
[2,]    2    2    2
[3,]    3    3    3

或者使用赋值语句：

M <- array(dim = c(3,3))
M[,] <- c(1,2,3)
M

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    1    1
[2,]    2    2    2
[3,]    3    3    3

将值赋给第二维数组很容易：

M <- array(dim = c(3,3))
M[,2:3] <- c(1,2,3)
M

     [,1] [,2] [,3]
[1,]   NA    1    1
[2,]   NA    2    2
[3,]   NA    3    3

但是对于第一维的赋值比较棘手。以下代码并不能得到预期结果：

M <- array(dim = c(3,3))
M[2:3,] <- c(1,2,3)
M

     [,1] [,2] [,3]
[1,]   NA   NA   NA
[2,]    1    3    2
[3,]    2    1    3

首先遍历第一维，然后是第二维填充数据。我们希望先遍历第二维，然后是第一维。因此，我们需要使用aperm函数对数组进行转置（或在矩阵的情况下进行转置）。

M <- array(dim = c(3,3))
Mt <- aperm(M)
Mt[,2:3] <- c(1,2,3)
M <- aperm(Mt)
M

     [,1] [,2] [,3]
[1,]   NA   NA   NA
[2,]    1    2    3
[3,]    1    2    3

也许有更优雅的方法来完成最后一步，但我并不知道。

- Davor Josipovic

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这个解决方案适用于二维矩阵。然而，对于三维数组，如果维度大小不相等（例如3 x 2 4 x 5），维度的排列顺序不能替换所需位置上的项。 - Denis Cousineau

Answer 3

我建议你通过运行以下代码，"自学"默认顺序：

foo <- array(1:60, 3, 4, 5) 然后，你可以通过重新排列源向量或创建矩阵并按所需顺序加载到数组的 z 层中来填充任意数组。

- Carl Witthoft

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这并不是真正的回答，而是呼吁更改原始问题... - Denis Cousineau