r - 为什么 diag 功能这么慢？ [在 R 3.2.0 或更早版本中]

Question

我正在查看 this answer 中的基准测试，并想将它们与 diag 进行比较(用于不同的答案)。不幸的是，似乎diag需要年龄:

nc  <- 1e4
set.seed(1)
m <- matrix(sample(letters,nc^2,replace=TRUE), ncol = nc)

microbenchmark(
  diag = diag(m),
  cond = m[row(m)==col(m)],
  vec  = m[(1:nc-1L)*nc+1:nc],
  mat  = m[cbind(1:nc,1:nc)],
times=10)

评论:我用 identical 测试了这些.我从 this homework question 的答案之一中提取了“cond” .结果与整数矩阵相似， 1:26而不是 letters .

结果:

Unit: microseconds
 expr         min          lq         mean       median          uq         max neval
 diag  604343.469  629819.260  710371.3320  706842.3890  793144.019  837115.504    10
 cond 3862039.512 3985784.025 4175724.0390 4186317.5260 4312493.742 4617117.706    10
  vec     317.088     329.017     432.9099     350.1005     629.460     651.376    10
  mat     272.147     292.953     441.7045     345.9400     637.506     706.860    10

这只是一个矩阵子集操作，所以我不知道为什么会有这么多开销。查看函数内部，我看到了一些检查，然后是 c(m)[v] ，其中 v与“vec”基准测试中使用的向量相同。这两个时间...

v <- (1:nc-1L)*nc+1:nc
microbenchmark(diaglike=c(m)[v],vec=m[v])
# Unit: microseconds
#      expr        min          lq        mean     median          uq        max neval
#  diaglike 579224.436 664853.7450 720372.8105 712649.706 767281.5070 931976.707   100
#       vec    334.843    339.8365    568.7808    646.799    663.5825   1445.067   100

……看来我找到了罪魁祸首。所以，我的问题的新变化是: 为什么会有一个看似不必要而且很耗时的c在 diag ?

Answer 1

摘要

截至 R version 3.2.1 (世界著名宇航员)diag()已收到更新。讨论移至r-devel有人指出 c()剥离非名称属性，这可能是将其放置在那里的原因。虽然有些人担心删除c()会在类似矩阵的对象上引起未知问题，Peter Dalgaard 发现，“c() 中的 diag() 起作用的唯一情况是 M[i,j] != M[(i-1)*m+j] AND c(M) 将以列优先顺序对 M 进行字符串化，所以 M[i,j] == c(M)[(i-1)*m+j] 。”

Luke Tierney 测试了@Frank 对 c() 的删除，发现它对 CRAN 或 BIOC 没有任何影响，因此实现以在 line 27 上用 x[...] 替换 c(x)[...] .这导致 diag() 中相对较大的加速.下面是一个速度测试，显示了 R 3.2.1 版本的 diag() 的改进.

library(microbenchmark)
nc  <- 1e4
set.seed(1)
m <- matrix(sample(letters,nc^2,replace=TRUE), ncol = nc)

    microbenchmark(diagOld(m),diag(m))
    Unit: microseconds
           expr        min          lq        mean      median         uq        max neval
     diagOld(m) 451189.242 526622.2775 545116.5668 531905.5635 540008.704 682223.733   100
        diag(m)    222.563    646.8675    644.7444    714.4575    740.701   1015.459   100