填写R中距离矩阵的缺失行/列

Question

我有两个距离矩阵..但它们中的任何一个都可能缺少项目，并且它们可能会出现故障-例如：

矩阵＃1（缺少项c）

  a b d 
a 0 2 3 
b 2 0 4 
d 3 4 0 

矩阵＃2（缺少项目b，并且项目乱序）

  d c a
d 0 1 2 
c 1 0 1 
a 2 1 0 

我想找出所有矩阵之间的差异，同时假设所有缺失项均为0。因此，我得到的矩阵应为：

  a b c d
a 0 2 1 1
b 2 0 0 4
c 1 0 0 1
d 1 4 1 0

最好的方法是什么？ 我应该同时对两个矩阵进行排序，然后填写缺失的列/行，以便我可以再进行abs（m1-m2）运算，或者是否可以使用行/列标题来使它们在减去时自动“匹配”？

这些矩阵的大小大约为5000x5000，并且我将进行大约1000的成对比较，因此如果要使数据的计算速度大大提高，我宁愿对数据进行预处理。

欢迎任何提示或建议。 我通常是非R程序员，所以我通常会提出的迭代解决方案将永远花掉-我希望做事的“ R方式”会大大加快。

Answer 1

我们创建了一个名称索引（“UN1”），它是union的第一（“M1”）和第二（“M2”）的名称的matrix 。 通过基于“ Un1”指定尺寸和暗号来创建两个新的0矩阵（“ m1N”，“ m2N”）。 通过行/列索引，我们将这些矩阵中的0值更改为'm1'，'m2'中的值，减去并获得绝对值。

Un1 <- sort(union(colnames(m1), colnames(m2)))
m1N <- matrix(0, ncol=length(Un1), nrow=length(Un1), dimnames=list(Un1, Un1))
m2N <- m1N
m1N[rownames(m1), colnames(m1)] <- m1
m2N[rownames(m2), colnames(m2)] <- m2
abs(m1N-m2N)
#  a b c d
#a 0 2 1 1
#b 2 0 0 4
#c 1 0 0 1
#d 1 4 1 0

更新

如果我们有几个矩阵，对象名称为m后跟数字，则可以将它们放在list 。 我们使用ls获得对象名称，并使用mget获得list的值。 用lapply遍历list以获取列名，在Reduce中将union用作f ， sort以获取unique元素。

lst <- mget(ls(pattern='m\\d+')) #change the pattern accordingly
Un1 <- sort(Reduce(union, lapply(lst, colnames)))

我们可以创建另一个matrix为0的list 。

lst1 <- lapply(seq_along(lst), function(i) 
    matrix(0, ncol=length(Un1), nrow=length(Un1), dimnames=list(Un1, Un1)))

我们可以使用Map使用'lst'的对应矩阵的行/列索引来更改'lst1'的对应元素。

lst2 <- Map(function(x,y) {x[rownames(y), colnames(y)] <- y; x}, lst1, lst)

如果我们需要成对差异，可以选择combn

lst3 <- combn(seq_along(lst2),2, FUN=function(x) 
                      list(abs(lst2[[x[1]]]-lst2[[x[2]]])))
names(lst3) <- combn(seq_along(lst2), 2, FUN=paste, collapse='_')

Answer 2

使用match另一种方法（开始类似于@akrun）：

func = function(cols, m)
{
    res = `dimnames<-`(m[match(cols,rownames(m)), match(cols,colnames(m))],
                       list(cols, cols))
    ifelse(is.na(res), 0, res)
}


cols = sort(union(colnames(m1), colnames(m2)))
abs(func(cols,m1) - func(cols,m2))
#  a b c d
#a 0 2 1 1
#b 2 0 0 4
#c 1 0 0 1
#d 1 4 1 0