Rcpp-如何计算rowSums正好为1的矩阵

时间:2019-05-24 07:13:37

标签: r floating-point precision rcpp

我正在尝试创建一个具有随机数的矩阵,其中rowSums应该恰好为1。

我已经有一个条件来检查rowSums是否不为1并尝试对其进行更正。

当我打印出结果时,它看起来是正确的,但是如果我测试所有值是否都为1,则会给出一些FALSE值。

我该如何纠正?

library(Rcpp)

cppFunction('
NumericMatrix imembrandc(int n, int k) {
  NumericMatrix u( n , k );
  IntegerVector sequ = seq(1,100);
  NumericVector sampled;
  for (int i=0; i < k; ++i) {
    sampled = sample(sequ, n);
    u(_,i) = sampled / sum(sampled);
  }

  if (is_true(any(rowSums(u) != 1))) {
    u(_,1) = u(_,1) + (1 - rowSums(u));
  }

  return(u);
}')

当我打印出结果的rowSums时,它看起来是正确的:

res = imembrandc(n = 10, k = 5)
rowSums(res)
  

[1] 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

但是检查它会带来一些错误:

rowSums(res) == 1
  

[1]是是是是是否TRUE是否TRUE

1 个答案:

答案 0 :(得分:5)

canonical way生成n随机数的总和为1是从n - 1生成[0,1)值,将0和1加到列表中,并求和排序列表。当然,这取决于您想要的随机数分布。可以用R表示为

set.seed(42)
v <- diff(sort(c(0, runif(5), 1)))
v
#> [1] 0.28613953 0.35560598 0.18870211 0.08435842 0.02226937 0.06292459
sum(v)
#> [1] 1

reprex package(v0.2.1)于2019-05-24创建

在您使用C ++的情况下:

#include <Rcpp.h>
using namespace Rcpp;

// [[Rcpp::export]]
NumericMatrix imembrandc(int n, int k) {
  NumericMatrix u(n, k);
  for (int i = 0; i < n; ++i) {
    NumericVector row = runif(k - 1);
    row.push_back(0.0);
    row.push_back(1.0);
    u(i, _) = diff(row.sort());
  }
  return u;
}

/*** R
set.seed(42)
res = imembrandc(n = 10, k = 5)
rowSums(res)
rowSums(res) == 1
all.equal(rowSums(res),rep(1, nrow(res)))
*/

请注意,当您生成列,然后尝试更正rowSum时,我正在生成行。输出:

> set.seed(42)

> res = imembrandc(n = 10, k = 5)

> rowSums(res)
 [1] 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

> rowSums(res) == 1
 [1] TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE

> all.equal(rowSums(res),rep(1, nrow(res)))
[1] TRUE

顺便说一句,all.equal也会为您的矩阵提供TRUE,因为差异确实很小。但是我发现最好从一开始就避免这个问题。