从R中的矩阵中移除对角元素

时间:2013-09-16 23:38:40

标签: r matrix diagonal

如何使用R从矩阵L中删除对角元素(diagL)?我尝试使用以下内容:

subset(L, select=-diag(L)) or
subset(L, select=-c(diag(L)))

但我得到0个数字......

4 个答案:

答案 0 :(得分:14)

R编程语言?我更喜欢C,拼写更容易。

一种方法是按照我喜欢的方式创建一个带有数字的矩阵:

a<-t(matrix(1:16,nrow=4,ncol=4))

看起来像:

     [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]    1    2    3    4
[2,]    5    6    7    8
[3,]    9   10   11   12
[4,]   13   14   15   16

删除对角线上的值:

diag(a)=NA

导致:

     [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]   NA    2    3    4
[2,]    5   NA    7    8
[3,]    9   10   NA   12
[4,]   13   14   15   NA

要实际删除这些值,而不是让它们消失,我们需要重新制作:

a<-t(matrix(t(a)[which(!is.na(a))],nrow=3,ncol=4))

结果是:

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    2    3    4
[2,]    5    7    8
[3,]    9   10   12
[4,]   13   14   15

这与我们在上面的C中得到的相同。

这有点迂回但它导致了我认为正确的答案。我有兴趣看到一个比我更了解R的人改进的解决方案。

对作业的一些解释:

a<-t(matrix(t(a)[which(!is.na(a))],nrow=3,ncol=4))
  1. !is.na(a)为我们提供了一个TRUE,FALSE值列表,其中的元素已被清除。
  2. which(!is.na(a))为我们提供了每个真元素的下标列表。
  3. t(a)转换矩阵,因为我们需要根据#2中的下标来提取矩阵。
  4. t(a)[which(!is.na(a))]为我们提供了一个缺少对角线NA值的数字列表。
  5. matrix(t(a)[which(!is.na(a))],nrow=3,ncol=4)将#4中的列表转换为矩阵,这是我们想要的转置。
  6. a<-t(matrix(1:16,nrow=4,ncol=4))(整件事)将#5转换为我们想要的形式,并将其分配给a变量。
  7. 这适用于a<-t(matrix(11:26,nrow=4,ncol=4))

    等情况

答案 1 :(得分:7)

以下是一些人工数据:

x <- matrix(1:16, 4, 4)
n <- nrow(x)
x
      [,1] [,2] [,3] [,4]
 [1,]    1    5    9   13
 [2,]    2    6   10   14
 [3,]    3    7   11   15
 [4,]    4    8   12   16

在对矩阵x进行矢量化之后,对角线元素对应于索引1, n+2, 2*n+3, ...,即对应于序列seq(1, n^2, n+1)。您可以通过

删除这些索引
x[-seq(1,n^2,n+1)]
[1]  2  3  4  5  7  8  9 10 12 13 14 15

&#34>删除对角线&#34;对于矩阵,您可以向上移动下三角矩阵以获得具有n-1行和n列的矩阵

matrix(x[-seq(1,n^2,n+1)], n-1, n)
     [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]    2    5    9   13
[2,]    3    7   10   14
[3,]    4    8   12   15

或者,这可能是您想要的,您可以将下三角矩阵向右移动以通过在移除之前转置n来获得包含n-1行和x列的矩阵对角线指数并将其转换回来

t(matrix(t(x)[-seq(1,n^2,n+1)], n-1, n))
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    5    9   13
[2,]    2   10   14
[3,]    3    7   15
[4,]    4    8   12

答案 2 :(得分:2)

请记住,对角线将具有相同的X和Y索引。将C中的对角线归零的快速程序如下:

#include <stdio.h>
static void printMat(char mat[4][4], char *comment)
{
    printf("%s:\n", comment);
    for(int jj=0; jj<4; jj++) {
        for(int ii=0; ii<4; ii++) {
            printf("%2d ",mat[jj][ii]);
        }
        printf("\n");
    }
}
main()
{
    static char matrix[4][4]= {
        { 1, 2, 3, 4},
        { 5, 6, 7, 8},
        { 9,10,11,12},
        {13,14,15,16}
    };


    printMat(matrix,"Before");
    for(int ii=0; ii<4; ii++) {
        matrix[ii][ii]=0;

    }
    printMat(matrix,"After");
}

这导致:

Before:
 1  2  3  4
 5  6  7  8
 9 10 11 12
13 14 15 16
After:
 0  2  3  4
 5  0  7  8
 9 10  0 12
13 14 15  0

要删除,只需清除对角线就更复杂了。

这应该可以解决这个问题:(请记住,零字节的memcpy可以解决那些不存在的元素。)

#include <stdio.h>
#include <strings.h>
static void printMat(char *mat, int xDim, int yDim,char *comment)
{
    printf("%s:\n", comment);
    for(int jj=0; jj<yDim; jj++) {
        for(int ii=0; ii<xDim; ii++) {
            printf("%2d ",(mat[(jj)*xDim+ii]) );
        }
        printf("\n");
    }
}
main()
{
    static char matrix[4][4]= {
        { 1, 2, 3, 4},
        { 5, 6, 7, 8},
        { 9,10,11,12},
        {13,14,15,16}
    };
    static char new[4][3];

    printMat((char*)matrix,4,4,"Before");

    for(int ii=0; ii<4; ii++) {
        memcpy(&new[ii][0], &matrix[ii][0],ii);
        memcpy(&new[ii][ii],&matrix[ii][ii+1], 4-ii);
    }

    printMat((char*)new,3,4,"After");
}

结果:

Before:
 1  2  3  4
 5  6  7  8
 9 10 11 12
13 14 15 16
After:
 2  3  4
 5  7  8
 9 10 12
13 14 15

当然,如果你想要其他语言的东西,可以提问。

答案 3 :(得分:0)

仍然使用基本R,可以组合使用upper.tri()lower.tri在一行中查找所需内容。为了更方便,我创建了一个单行函数。代码如下。

a <- matrix(rnorm(100), nrow = 4, ncol = 4)
select_all_but_diag <- function(x) matrix(x[lower.tri(x, diag = F) | upper.tri(x, diag = F)], nrow = nrow(x) - 1, ncol = ncol(x))
select_all_but_diag(a)

这是矩阵a(在我的情况下):

    [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]  0.3  2.5 -0.5  2.8
[2,]  0.7  1.1 -1.4 -0.7
[3,]  0.9  0.8  1.6  0.5
[4,] -0.8 -0.3 -0.9  1.6

这是select_all_but_diag(a)输出矩阵:

   [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]  0.7  2.5 -0.5  2.8
[2,]  0.9  0.8 -1.4 -0.7
[3,] -0.8 -0.3 -0.9  0.5

编辑主要行

相反,如果您希望折叠是行主要的,则可以使用此功能的扩展版本,该功能使您可以折叠矩阵,从而减少列数而不是行数。

select_all_but_diag <- function(x, collapse_by = "row") {
  if(collapse_by == "row") matrix(x[lower.tri(x, diag = F) | upper.tri(x, diag = F)], nrow = nrow(x) - 1, ncol = ncol(x))
  else if(collapse_by == "col") t(matrix(t(x)[lower.tri(x, diag = F) | upper.tri(x, diag = F)], nrow = nrow(x) - 1, ncol = ncol(x)))
  else stop("collapse_by accepts only 'row' or 'col'.")
}
a
select_all_but_diag(a, collapse_by = "col")

这是后者的输出:

     [,1] [,2] [,3]
[1,]  2.5 -0.5  2.8
[2,]  0.7 -1.4 -0.7
[3,]  0.9  0.8  0.5
[4,] -0.8 -0.3 -0.9