r - 在 R 中使用矢量化创建新矩阵

Question

我有两个矩阵“times”和“scaleFactor”。 “时间”矩阵中的每一行代表一个人，该列代表某个事件发生的时间。该事件会更改放大系数，该放大系数在“scaleFactor”矩阵中可用。例如，对于第 1 个人，时间间隔 (1,3) 中的因子为 1.2。

我想创建一个在每个整数时间点都有因子的矩阵 C，其中第一列是时间 = 0。我写了生成矩阵'C'的代码，但我想知道是否可以避免'for'循环，因为实际矩阵非常大。

scaleFactor <-  matrix(c(1,1.1,1.2,1.4,
                         1,1.3,1.4,1.6,
                         1,1.2,1.6,2.1),nrow = 3,ncol = 4, byrow = T)

times <- matrix(c(0,1,3,99,
              0,2,5,99,
              0,1,4,99),nrow = 3,ncol = 4,byrow = T)

> scaleFactor
     [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]    1  1.1  1.2  1.4
[2,]    1  1.3  1.4  1.6
[3,]    1  1.2  1.6  2.1
> times
     [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]    0    1    3   99
[2,]    0    2    5   99
[3,]    0    1    4   99

C <-  matrix(0,nrow = 3,ncol = 6)

for (i in 1:ncol(C)){
  indices <- max.col(i-1<=times,'first') 
  C[,i] <- scaleFactor[cbind(1:3,indices)]
}

> C
     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6]
[1,]    1  1.1  1.2  1.2  1.4  1.4
[2,]    1  1.3  1.3  1.4  1.4  1.4
[3,]    1  1.2  1.6  1.6  1.6  2.1

非常感谢您的帮助。

编辑:我后来意识到“时间”矩阵可以有非整数时间值。对于这种情况，akrun 建议的方法有效。谢谢!

times2 <- matrix(c(0,1.2,3.6,99,
                  0,2.1,5.3,99,
                  0,1,4,99),nrow = 3,ncol = 4,byrow = T)

> times2
     [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]    0  1.2  3.6   99
[2,]    0  2.1  5.3   99
[3,]    0  1.0  4.0   99

# Matrix C would be -
> C
     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6]
[1,]    1  1.1  1.2  1.2  1.4  1.4
[2,]    1  1.3  1.3  1.4  1.4  1.4
[3,]    1  1.2  1.6  1.6  1.6  2.1

Answer 1

这是一种通过rep在纯Vectorized代码中进行拼接的方法

1. 我们用 length 为“times”repC 中的列序列(减去 1)
2. 对t转置的“时间”进行比较
3. 转换为矩阵以创建dim属性
4. 应用 max.col 获取每行最大值的列索引
5. 然后，cbind 与行索引
6. 根据行/列索引从5得到对应的'scaleFactor'值
7. 使用 [] 将输出分配回 C，以便保留矩阵属性

C[] <- scaleFactor[cbind(1:3, max.col(matrix(rep(seq_len(ncol(C)) - 1,
     each = length(times)) <= c(t(times)), ncol = ncol(times), 
      byrow = TRUE), "first"))]

-输出

C
     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6]
[1,]    1  1.1  1.2  1.2  1.4  1.4
[2,]    1  1.3  1.3  1.4  1.4  1.4
[3,]    1  1.2  1.6  1.6  1.6  2.1