Question

我有一个常规矩阵（非稀疏），我想将其转换为sparseMatrix（使用Matrix包）。有没有这样做的功能，还是我需要做一堆循环？

离。

> regMat <- matrix(0, nrow=10, ncol=10)
> regMat[3,5] <- round(runif(1),2)*100
> regMat[2,8] <- round(runif(1),2)*100
> regMat[8,4] <- round(runif(1),2)*100
> regMat[1,6] <- round(runif(1),2)*100
> regMat[7,4] <- round(runif(1),2)*100
> regMat 
      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9] [,10]
 [1,]    0    0    0    0    0   49    0    0    0     0
 [2,]    0    0    0    0    0    0    0   93    0     0
 [3,]    0    0    0    0   20    0    0    0    0     0
 [4,]    0    0    0    0    0    0    0    0    0     0
 [5,]    0    0    0    0    0    0    0    0    0     0
 [6,]    0    0    0    0    0    0    0    0    0     0
 [7,]    0    0    0    8    0    0    0    0    0     0
 [8,]    0    0    0   14    0    0    0    0    0     0
 [9,]    0    0    0    0    0    0    0    0    0     0
[10,]    0    0    0    0    0    0    0    0    0     0

有什么建议吗？

Answer 1

以下是两个选项：

library(Matrix)

A <- as(regMat, "sparseMatrix")       # see also `vignette("Intro2Matrix")`
B <- Matrix(regMat, sparse = TRUE)    # Thanks to Aaron for pointing this out

identical(A, B)
# [1] TRUE
A
# 10 x 10 sparse Matrix of class "dgCMatrix"
#                              
#  [1,] . . .  .  . 45 .  . . .
#  [2,] . . .  .  .  . . 59 . .
#  [3,] . . .  . 95  . .  . . .
#  [4,] . . .  .  .  . .  . . .
#  [5,] . . .  .  .  . .  . . .
#  [6,] . . .  .  .  . .  . . .
#  [7,] . . . 23  .  . .  . . .
#  [8,] . . . 63  .  . .  . . .
#  [9,] . . .  .  .  . .  . . .
# [10,] . . .  .  .  . .  . . .

Answer 2

乔什的回答很好，但是这里有更多选择和解释。

Nit Picky “我有一个正则矩阵（非稀疏）...”实际上，您 do 都有一个稀疏矩阵（矩阵多数为0）；它只是未压缩的格式。您的目标是将其以压缩存储格式存储。

稀疏矩阵可以压缩为多种存储格式。 Compressed Sparse Column (CSC)和Compressed Sparse Row (CSR)是两种主要格式。 as(regMat, "sparseMatrix")将矩阵转换为压缩稀疏列的类型dgCMatrix。通常这就是您想要的，但我希望对此明确一些。

library(Matrix)

matCSC <- as(regMat, "dgCMatrix")  # compressed sparse column CSC
matCSC
10 x 10 sparse Matrix of class "dgCMatrix"

 [1,] . . .  .  . 57 .  . . .
 [2,] . . .  .  .  . . 27 . .
 [3,] . . .  . 90  . .  . . .
 [4,] . . .  .  .  . .  . . .
 [5,] . . .  .  .  . .  . . .
 [6,] . . .  .  .  . .  . . .
 [7,] . . . 91  .  . .  . . .
 [8,] . . . 37  .  . .  . . .
 [9,] . . .  .  .  . .  . . .
[10,] . . .  .  .  . .  . . .

matCSR <- as(regMat, "dgRMatrix")  # compressed sparse row CSR
matCSR
10 x 10 sparse Matrix of class "dgRMatrix"

 [1,] . . .  .  . 57 .  . . .
 [2,] . . .  .  .  . . 27 . .
 [3,] . . .  . 90  . .  . . .
 [4,] . . .  .  .  . .  . . .
 [5,] . . .  .  .  . .  . . .
 [6,] . . .  .  .  . .  . . .
 [7,] . . . 91  .  . .  . . .
 [8,] . . . 37  .  . .  . . .
 [9,] . . .  .  .  . .  . . .
[10,] . . .  .  .  . .  . . .

尽管它们在表面上的外观和行为相同，但它们内部存储的数据却不同。 CSC检索数据列的速度更快，而CSR检索行的速度更快。它们还会占用不同的空间量，具体取决于数据的结构。

此外，在本示例中，您将未压缩的稀疏矩阵转换为压缩的矩阵。通常，您这样做是为了节省内存，因此建立一个未压缩的矩阵只是将其转换为压缩形式是无法达到目的的。实际上，从（行，列，值）三元组表中构造压缩的稀疏矩阵更为常见。您可以使用Matrix的sparseMatrix()函数来完成此操作。

# Make data.frame of (row, column, value) triplets
df <- data.frame(
  rowIdx = c(3,2,8,1,7),
  colIdx = c(5,8,4,6,4),
  val = round(runif(n = 5), 2) * 100
)

df
  rowIdx colIdx val
1      3      5  90
2      2      8  27
3      8      4  37
4      1      6  57
5      7      4  91

# Build CSC matrix
matSparse <- sparseMatrix(
  i = df$rowIdx,
  j = df$colIdx, 
  x = df$val, 
  dims = c(10, 10)
)

matSparse
10 x 10 sparse Matrix of class "dgCMatrix"

 [1,] . . .  .  . 57 .  . . .
 [2,] . . .  .  .  . . 27 . .
 [3,] . . .  . 90  . .  . . .
 [4,] . . .  .  .  . .  . . .
 [5,] . . .  .  .  . .  . . .
 [6,] . . .  .  .  . .  . . .
 [7,] . . . 91  .  . .  . . .
 [8,] . . . 37  .  . .  . . .
 [9,] . . .  .  .  . .  . . .
[10,] . . .  .  .  . .  . . .

无耻插头-如果您有兴趣，我还有blog article covering this stuff。

Answer 3

对于矩阵，某人已经有了答案。

对于data.table，有一个包完成了这项工作。

library(Matrix)
library(mltools)
x = data.table()
sparseM <- sparsify(x)

R将矩阵或数据帧转换为sparseMatrix

3 个答案: