r - 如何基于 2 列数据框创建具有 1 和 0 的矩阵

Question

这是我的数据的示例(我实际上有 1300 条线，或两个不同节点之间的 1300 个连接/边):

node# node#
1  3
1  4
2  4
2  5
3  4
3  5

我目前在数据框中拥有上述数据。这代表一个网络，其中汽车可以从节点 1 到 3 或 1 到 4，从节点 2 到 4 或节点 2 到 5 等。我想创建一个如下所示的矩阵:

>      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6]
 [1,]    0    0    0    0    0    0
 [2,]    0    0    0    0    0    0
 [3,]    0    0    0    0    0    0
 [4,]    0    0    0    0    0    0
 [5,]    0    0    0    0    0    0

我被卡住的地方:我想从离开节点向矩阵中输入 1s，在同一列中的目标节点的矩阵中输入 -1。所以对于这个 6 节点连接的数据框，矩阵看起来像:

>      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6]
 [1,]    1    1    0    0    0    0
 [2,]    0    0    1    1    0    0
 [3,]   -1    0    0    0    1    1
 [4,]    0   -1   -1    0   -1    0
 [5,]    0    0    0   -1    0   -1

但就像我说的，我有 1300 多个连接，所以手动执行此操作需要一段时间。所以我猜 matrix(0, 5, 1300) 会是我开始的地方？

Answer 1

您可以使用 2 列索引矩阵索引矩阵的特定行/列对。这提供了一种设置所有 1 然后设置所有 -1 的便捷方法:

mat <- matrix(0, nrow=max(dat), ncol=nrow(dat))
mat[cbind(dat$node1, seq_len(nrow(dat)))] <- 1
mat[cbind(dat$node2, seq_len(nrow(dat)))] <- -1
mat
#      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6]
# [1,]    1    1    0    0    0    0
# [2,]    0    0    1    1    0    0
# [3,]   -1    0    0    0    1    1
# [4,]    0   -1   -1    0   -1    0
# [5,]    0    0    0   -1    0   -1

(感谢@PierreLafortune 在数据框上调用 max 的技巧!)

数据:

dat <- data.frame(node1=c(1, 1, 2, 2, 3, 3), node2=c(3, 4, 4, 5, 4, 5))