r - R:在矩阵上应用函数并保持矩阵尺寸

Question

因此，我想在R中的矩阵上应用函数。这对于简单的函数确实非常直观:

> (function(x)x*x)(matrix(1:10, nrow=2))
 [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
[1,]    1    9   25   49   81
[2,]    4   16   36   64  100

...但是很明显，我不了解它的所有功能:

> m = (matrix(1:10, nrow=2))
> (function(x) if (x %% 3 == 0) { return(NA) } else { return(x+1) })(m)
     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
[1,]    2    4    6    8   10
[2,]    3    5    7    9   11
Warning message:
In if (x == 3) { :
  the condition has length > 1 and only the first element will be used

我仔细阅读了一下，发现了Vectorize和sapply，它们看起来都很不错，并且与我想要的一样，只是它们都将矩阵转换为列表:

> y = (function(x) if (x %% 3 == 0) { return(NA) } else { return(x+1) })
> sapply(m, y)
 [1]  2  3 NA  5  6 NA  8  9 NA 11
> Vectorize(y)(m)
 [1]  2  3 NA  5  6 NA  8  9 NA 11

...我想将其与当前尺寸保持在矩阵中。我该怎么办？谢谢!

Answer 1

@Joshua Ulrich(和Dason)有一个很好的答案。最好不使用y函数直接执行此操作。但是，如果确实需要调用函数，则可以使用vapply使其更快。它产生一个不带维数的 vector (如sapply，但速度更快)，但是您可以使用structure将它们重新添加回去:

# Your function (optimized)
y = function(x) if (x %% 3) x+1 else NA

m <- matrix(1:1e6,1e3)
system.time( r1 <- apply(m,1:2,y) ) # 4.89 secs
system.time( r2 <- structure(sapply(m, y), dim=dim(m)) ) # 2.89 secs
system.time( r3 <- structure(vapply(m, y, numeric(1)), dim=dim(m)) ) # 1.66 secs
identical(r1, r2) # TRUE
identical(r1, r3) # TRUE

...如您所见， vapply方法比 apply快约3倍...并且 vapply比 sapply快的原因是 sapply必须分析结果以弄清楚它可以简化为数值 vector 。使用 vapply，您可以指定结果类型( numeric(1))，因此不必猜测...

更新我想出了另一种(较短的)保留矩阵结构的方法:

m <- matrix(1:10, nrow=2)
m[] <- vapply(m, y, numeric(1))

您只需使用 m[] <-将新值分配给对象。然后保留所有其他属性(例如 dim， dimnames， class等)。