Question

我是编程的初学者。因此，这个问题可能很容易解决。我有三个相同维度的矩阵，例如：

A = matrix(1:16,4,4)
B = matrix(rnorm(16,5,1),4,4)
C = matrix(rnorm(16,9,1),4,4)

我想生成一个新矩阵（D），它包含A值低于8时位置的所有B值。否则，当A的值等于或大于8时，新矩阵D应包含值矩阵C.我已经使用“ifelse”函数解决了问题：

D = ifelse(A<8,B,C)

但是，这很慢。是否有更快的方法来生成这个矩阵D？非常感谢提前！

Answer 1

试试这个：

D <- (A < 8) * B + (A >= 8) * C

它快一点：

A = matrix(sample(16,1e4,TRUE),100,100)
B = matrix(rnorm(1e4,5,1),100,100)
C = matrix(rnorm(1e4,9,1),100,100)

require(microbenchmark)

microbenchmark(D1 <- (A < 8) * B + (A >= 8) * C, D2 <- ifelse(A<8,B,C))

Unit: microseconds
                             expr      min        lq    median       uq      max neval
 D1 <- (A < 8) * B + (A >= 8) * C  499.102  528.4075  542.2415  554.983  674.206   100
        D2 <- ifelse(A < 8, B, C) 4015.024 4062.5310 4079.4590 4173.564 5512.694   100

identical(D1,D2)

[1] TRUE

编辑：这可以更快：

D <- {A < 8} * {B - C} + C

注意大括号而不是括号和单个比较。基准：

microbenchmark(D1 <- {A < 8} * {B - C} + C, D2 <- ifelse(A<8,B,C))

Unit: microseconds
                                    expr      min       lq    median       uq      max neval
 D1 <- {     A < 8 } * {     B - C } + C  289.050  300.881  310.7105  333.645  496.189   100
               D2 <- ifelse(A < 8, B, C) 4027.037 4057.980 4069.8110 4148.627 5372.173   100

sum(abs(D1-D2))
#[1] 8.304468e-14

但考虑到C的减法和加法，对数值准确性有一点影响。

Answer 2

以下是为大型数组执行此操作的几种方法：

A <- matrix(1:16,10000,10000)
B <- matrix(rnorm(10000^2),10000,10000)
C <- matrix(rnorm(10000^2),10000,10000)

> invisible(gc())
> system.time(D<-ifelse(A<8,B,C))
   user  system elapsed 
 15.588   6.608  22.237 
> invisible(gc())
> system.time(D<- (A<8)*B+(A>=8)*C)
   user  system elapsed 
  3.104   3.152   6.267 
> invisible(gc())
> system.time({D<-B; w<-which(A>=8); D[w]<-C[w]})
   user  system elapsed 
  2.872   1.416   4.296 
> invisible(gc())
> system.time({D<-B; w<-(A>=8); D[w]<-C[w]})
   user  system elapsed 
  4.200   1.788   5.998 
> invisible(gc())
> system.time(D<- {A<8}*{B-C}+C)
   user  system elapsed 
  2.012   1.996   4.018 
>

所以，至少在我的机器上，最快的方法是{D<-B; w<-which(A>=8); D[w]<-C[w]}。 Ferdinand.kraft提出的方法D<- {A<8}*{B-C}+C略快，但牺牲了一些精确度。

用R中另一个矩阵的值替换矩阵中的某些值

2 个答案: