r - 识别二进制矩阵中与 1 相邻的所有元素

Question

我正在尝试创建一个函数，其中在矩阵中的每个时间步，与 1 相邻和对角线的单元格也变为 1。例如，像这样:

输入

0 0 0 0 0
0 1 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0

第一个时间步后的输出

1 1 1 0 0
1 1 1 0 0
1 1 1 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0

到目前为止，我有这个:

A = matrix(0,nrow=5,ncol=5)

A[2,2]=1


for (i in 1:5){
for (j in 1:5){
  if ((A[i,j]==1)) {
    A[,(j+1)]=1
    A[,(j-1)]=1
    A[(i+1),]=1
    A[(i-1),]=1
    A[(i+1),(j+1)]=1
    A[(i+1),(j-1)]=1
    A[(i-1),(j+1)]=1
    A[(i-1),(j-1)]=1
}
}
}

我不太确定如何在其中集成一个函数，所以我可以得到我想要的任何时间步长的结果矩阵。

Answer 1

您可以确定某个位是否在矩阵中设置，或者当它在 8 个合法方向(右、左、上、下、右上、右下、左下、左上):

spread <- function(X) unname(X |
   rbind(F, head(X, -1)) |
   rbind(tail(X, -1), F) | 
   cbind(F, X[,-ncol(X)]) |
   cbind(X[,-1], F) |
   cbind(F, rbind(F, head(X, -1))[,-ncol(X)]) |
   cbind(rbind(F, head(X, -1))[,-1], F) |
   cbind(F, rbind(tail(X, -1), F)[,-ncol(X)]) |
   cbind(rbind(tail(X, -1), F)[,-1], F)) * 1
X <- matrix(rep(c(0, 1, 0), c(6, 1, 18)), nrow=5)
spread(X)
#      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
# [1,]    1    1    1    0    0
# [2,]    1    1    1    0    0
# [3,]    1    1    1    0    0
# [4,]    0    0    0    0    0
# [5,]    0    0    0    0    0

您可以重复应用该函数以进一步传播数据:

spread(spread(X))
#      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
# [1,]    1    1    1    1    0
# [2,]    1    1    1    1    0
# [3,]    1    1    1    1    0
# [4,]    1    1    1    1    0
# [5,]    0    0    0    0    0
spread(spread(spread(X)))
#      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
# [1,]    1    1    1    1    1
# [2,]    1    1    1    1    1
# [3,]    1    1    1    1    1
# [4,]    1    1    1    1    1
# [5,]    1    1    1    1    1