在添加向量后在随机选择现有矩阵中的值(在R中)

时间:2011-07-28 06:50:27

标签: r matrix sampling

非常感谢您的帮助!

我正在尝试修改现有矩阵,以便在将新行添加到矩阵时,它会从预先存在的矩阵中删除值。

例如,我有矩阵:

[,1] [,2] [,3] [,4]
 1     1    0    0
 0     1    0    0
 1     0    1    0
 0     0    1    1

我想添加另一个矢量I.vec,它有两个值(I.vec=c(0,1,1,0))。 这很容易做到。我只是将它与矩阵联系起来。 现在,对于I.vec等于1的每一列,我想从其他行中随机选择一个值并使其为零。 理想情况下,最终会得到一个矩阵,如:

[,1] [,2] [,3] [,4]
 1     0    0    0
 0     1    0    0
 1     0    0    0
 0     0    1    1
 0     1    1    0

但每次运行迭代时,我都希望它再次随机采样。

所以这就是我的尝试:

mat1<-matrix(c(1,1,0,0,0,1,0,0,1,0,1,0,0,0,1,1),byrow=T, nrow=4)
I.vec<-c(0,1,1,0)
mat.I<-rbind(mat1,I.vec)
mat.I.r<-mat.I
d1<-mat.I[,which(mat.I[5,]==1)]
mat.I.r[sample(which(d1[1:4]==1),1),which(mat.I[5,]==1)]<-0

但是这只删除了我想要删除的两个值中的一个。我也尝试过对矩阵进行子集化的变化,但我还没有成功。

再次感谢你!

2 个答案:

答案 0 :(得分:4)

OP的描述中有一点含糊不清,因此建议使用两种解决方案:

假设只有相关列中的现有1可以设置为0

我将改变原来的功能(见下文)。更改是定义rows的行。我现在有(原版中有一个错误 - 下面的版本经过修改以处理错误处理):

rows <- sapply(seq_along(cols), 
                   function(x, mat, cols) {
                       ones <- which(mat[,cols[x]] == 1L)
                       out <- if(length(ones) == 1L) {
                                  ones
                              } else {
                                  sample(ones, 1)
                       }
                       out
                   }, mat = mat, cols = cols)

基本上,这样做,对于我们需要将1交换为0的每个列,我们计算出列的哪些行包含1并对其中的一个进行采样这些

修改:我们必须处理列中只有一个1的情况。如果我们只是从长度为1的向量进行采样,则R sample()会将其视为我们想要从集合seq_len(n)中取样而不是从长度为1的集合n进行抽样。我们现在使用if, else语句处理此问题。

我们必须为每列单独执行此操作,以便获得正确的行。我想我们可以做一些很好的操作来避免重复调用which()sample(),但是此刻如何逃避我,因为我们必须处理只有一个{{1}的情况在列中。这是完成的函数(更新以处理原始中的长度1样本错误):

1

在这里它正在发挥作用:

foo <- function(mat, vec) {
    nr <- nrow(mat)
    nc <- ncol(mat)

    cols <- which(vec == 1L)
    rows <- sapply(seq_along(cols), 
                   function(x, mat, cols) {
                       ones <- which(mat[,cols[x]] == 1L)
                       out <- if(length(ones) == 1L) {
                                  ones
                              } else {
                                  sample(ones, 1)
                              }
                       out
                   }, mat = mat, cols = cols)

    ind <- (nr*(cols-1)) + rows
    mat[ind] <- 0

    mat <- rbind(mat, vec)
    rownames(mat) <- NULL

    mat
}

当我们想要进行交换的列中只有一个> set.seed(2) > foo(mat1, ivec) [,1] [,2] [,3] [,4] [1,] 1 0 0 0 [2,] 0 1 0 0 [3,] 1 0 1 0 [4,] 0 0 0 1 [5,] 0 1 1 0 时,它会起作用:

1

原始答案:假设相关列中任何值可以设置为零

这是一个矢量化答案,我们在进行替换时将矩阵视为向量。使用示例数据:

> foo(mat1, c(0,0,1,1))
     [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]    1    1    0    0
[2,]    0    1    0    0
[3,]    1    0    1    0
[4,]    0    0    0    1
[5,]    0    0    1    1

这给了我们:

mat1 <- matrix(c(1,1,0,0,0,1,0,0,1,0,1,0,0,0,1,1), byrow = TRUE, nrow = 4)
ivec <- c(0,1,1,0)

## Set a seed to make reproducible
set.seed(2)

## number of rows and columns of our matrix
nr <- nrow(mat1)
nc <- ncol(mat1)

## which of ivec are 1L
cols <- which(ivec == 1L)

## sample length(cols) row indices, with replacement
## so same row can be drawn more than once
rows <- sample(seq_len(nr), length(cols), replace = TRUE)

## Compute the index of each rows cols combination
## if we treated mat1 as a vector
ind <- (nr*(cols-1)) + rows
## ind should be of length length(cols)

## copy for illustration
mat2 <- mat1

## replace the indices we want with 0, note sub-setting as a vector
mat2[ind] <- 0

## bind on ivec
mat2 <- rbind(mat2, ivec)

如果我这样做超过一次或两次,我会把它包装在一个函数中:

> mat2
     [,1] [,2] [,3] [,4]
        1    0    0    0
        0    1    0    0
        1    0    0    0
        0    0    1    1
ivec    0    1    1    0

给出了:

foo <- function(mat, vec) {
    nr <- nrow(mat)
    nc <- ncol(mat)

    cols <- which(vec == 1L)
    rows <- sample(seq_len(nr), length(cols), replace = TRUE)

    ind <- (nr*(cols-1)) + rows
    mat[ind] <- 0

    mat <- rbind(mat, vec)
    rownames(mat) <- NULL

    mat
}

如果你想为多个> foo(mat1, ivec) [,1] [,2] [,3] [,4] [1,] 1 1 0 0 [2,] 0 1 0 0 [3,] 1 0 1 0 [4,] 0 0 0 1 [5,] 0 1 1 0 执行此操作,每次增长ivec,那么你可能不希望在循环中这样做,因为增长的对象很慢(它涉及副本等) )。但您可以修改mat1的定义,以包含您为ind n绑定的额外n行。

答案 1 :(得分:1)

你可以尝试这样的事情。在那里'nrow'将允许你与其他'I.vec'一起运行它多次。我尝试用'apply'在一行中完成这项工作,但无法再获得矩阵。

mat1<-matrix(c(1,1,0,0,0,1,0,0,1,0,1,0,0,0,1,1),byrow=T, nrow=4)
I.vec<-c(0,1,1,0)
mat.I.r<-rbind(mat1,I.vec)

for(i in 1:ncol(mat.I.r))
  {
  ifelse(mat.I.r[nrow(mat.I.r),i]==1, mat.I.r[sample(which(mat.I.r[1:(nrow(mat.I.r)-1),i]==1),1), i] <- 0, "")
  }
mat.I.r