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Rのベクトルの要素で行列の各行を分割する方法

行列の各rowを固定ベクトルで除算したいと思います。例えば

mat<-matrix(1,ncol=2,nrow=2,TRUE)
dev<-c(5,10)

与えるmat/devは、それぞれを列でdevで除算します。

     [,1] [,2]
[1,]  0.2  0.2
[2,]  0.1  0.1

ただし、結果としてこれを取得したい、つまりrow-wise操作を実行します：

rbind(mat[1,]/dev, mat[2,]/dev)

     [,1] [,2]
[1,]  0.2  0.1
[2,]  0.2  0.1

そこに到達するための明示的なコマンドはありますか？

rmatrixvector
54
tomka

コード長を増やすためのいくつかの方法を次に示します。

t(t(mat) / dev)

mat / dev[col(mat)] #  @DavidArenburg & @akrun

mat %*% diag(1 / dev)

sweep(mat, 2, dev, "/")

t(apply(mat, 1, "/", dev))

plyr::aaply(mat, 1, "/", dev)

mat / rep(dev, each = nrow(mat))

mat / t(replace(t(mat), TRUE, dev))

mapply("/", as.data.frame(mat), dev)  # added later

mat / matrix(dev, nrow(mat), ncol(mat), byrow = TRUE)  # added later

do.call(rbind, lapply(as.data.frame(t(mat)), "/", dev))

mat2 <- mat; for(i in seq_len(nrow(mat2))) mat2[i, ] <- mat2[i, ] / dev

データフレーム

matがデータフレームであり、データフレーム結果を生成する場合、mat /で始まるすべてのソリューションも機能します。 sweepソリューションと最後のソリューション、つまりmat2のソリューションにも同じことが言えます。 mapplyソリューションはdata.framesで機能しますが、マトリックスを生成します。

ベクター

matが行列ではなくプレーンベクトルの場合、これらのいずれかが1列の行列を返します

t(t(mat) / dev)
mat / t(replace(t(mat), TRUE, dev))

そしてこれはベクトルを返します：

plyr::aaply(mat, 1, "/", dev)

その他は、エラー、警告、または望ましい答えではありません。

ベンチマーク

コードの簡潔さと明快さは速度よりも重要かもしれませんが、ここでは完全を期すために、10回の繰り返しと100回の繰り返しを使用したベンチマークを示します。

library(microbenchmark)
library(plyr)

set.seed(84789)

mat<-matrix(runif(1e6),nrow=1e5)
dev<-runif(10)

microbenchmark(times=10L,
  "1" = t(t(mat) / dev),
  "2" = mat %*% diag(1/dev),
  "3" = sweep(mat, 2, dev, "/"),
  "4" = t(apply(mat, 1, "/", dev)),
  "5" = mat / rep(dev, each = nrow(mat)),
  "6" = mat / t(replace(t(mat), TRUE, dev)),
  "7" = aaply(mat, 1, "/", dev),
  "8" = do.call(rbind, lapply(as.data.frame(t(mat)), "/", dev)),
  "9" = {mat2 <- mat; for(i in seq_len(nrow(mat2))) mat2[i, ] <- mat2[i, ] / dev},
 "10" = mat/dev[col(mat)])

与える：

Unit: milliseconds
 expr         min          lq       mean      median          uq        max neval
    1    7.957253    8.136799   44.13317    8.370418    8.597972  366.24246    10
    2    4.678240    4.693771   10.11320    4.708153    4.720309   58.79537    10
    3   15.594488   15.691104   16.38740   15.843637   16.559956   19.98246    10
    4   96.616547  104.743737  124.94650  117.272493  134.852009  177.96882    10
    5   17.631848   17.654821   18.98646   18.295586   20.120382   21.30338    10
    6   19.097557   19.365944   27.78814   20.126037   43.322090   48.76881    10
    7 8279.428898 8496.131747 8631.02530 8644.798642 8741.748155 9194.66980    10
    8  509.528218  524.251103  570.81573  545.627522  568.929481  821.17562    10
    9  161.240680  177.282664  188.30452  186.235811  193.250346  242.45495    10
   10    7.713448    7.815545   11.86550    7.965811    8.807754   45.87518    10

100回の繰り返しで20ミリ秒未満かかったすべてのテストを再実行します。

microbenchmark(times=100L,
  "1" = t(t(mat) / dev),
  "2" = mat %*% diag(1/dev),
  "3" = sweep(mat, 2, dev, "/"),
  "5" = mat / rep(dev, each = nrow(mat)),
  "6" = mat / t(replace(t(mat), TRUE, dev)),
 "10" = mat/dev[col(mat)])

与える：

Unit: milliseconds
 expr       min        lq      mean    median        uq       max neval
    1  8.010749  8.188459 13.972445  8.560578 10.197650 299.80328   100
    2  4.672902  4.734321  5.802965  4.769501  4.985402  20.89999   100
    3 15.224121 15.428518 18.707554 15.836116 17.064866  42.54882   100
    5 17.625347 17.678850 21.464804 17.847698 18.209404 303.27342   100
    6 19.158946 19.361413 22.907115 19.772479 21.142961  38.77585   100
   10  7.754911  7.939305  9.971388  8.010871  8.324860  25.65829   100

したがって、これらのテストの両方で＃2（diagを使用）が最速です。その理由は、BLASへのほぼ直接的なアピールにある可能性がありますが、＃1はより高価なtに依存しています。

104
G. Grothendieck

行に適用されるapply関数を探しています：

t(apply(mat, 1, function(x) x/dev))
4
josliber