R：如何将由行索引列表表示的稀疏二进制矩阵转换为列索引列表

Question

假设我有一个稀疏的 m x n 二进制矩阵，并且我已经使用行索引列表来表示这些。 例如，下面的 3×3 矩阵

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    1    0
[2,]    0    1    0
[3,]    0    0    1

由列表 M_row 表示：

> M_row
[[1]]
[1] 1 2

[[2]]
[1] 2

[[3]]
[1] 3

这里列表中的第 i 个元素对应于第 i 行中元素的位置。 我想将此列表转换为列索引列表，其中新列表中的第 j 个元素对应于第 j 列中的元素的（行）位置。 对于前面的示例，我想要：

> M_col
[[1]]
[1] 1 

[[2]]
[1] 1 2

[[3]]
[1] 3

有没有一种有效的方法可以在不编写很多循环的情况下做到这一点？

Answer 1

尝试这个

M_row <- list(1:2 , 2, 3) # this is the beginning list

#----------------------------------
m <- matrix(0 , length(M_row) , length(M_row))

for(i in 1:nrow(m)) {
  m[ i , M_row[[i]]] <- 1
}
M_col <- apply(m , 2 , \(x) which(x == 1))

#----------------------------------
M_col   # this is the required list
#> [[1]]
#> [1] 1
#>
#> [[2]]
#> [1] 1 2
#>
#> [[3]]
#> [1] 3

Answer 2

这是一个不创建矩阵的算法。

1. 使用sapply/max获取列数，并创建所需长度的结果列表M_col ；
2. 对于每个输入列表成员，通过将行号附加到它来更新M_col 。

M_row <- list(1:2 , 2, 3)

Max_col <- max(sapply(M_row, max))
M_col <- vector("list", length = Max_col)
for(i in seq_along(M_row)) {
  for(j in M_row[[i]]) {
    M_col[[j]] <- c(M_col[[j]], i)
  }
}
M_col
#> [[1]]
#> [1] 1
#> 
#> [[2]]
#> [1] 1 2
#> 
#> [[3]]
#> [1] 3

^{由reprex 包于 2022-06-19 创建 (v2.0.1)}

Answer 3

你可以使用stack + unstack ：

M_row <- list(1:2 , 2, 3) # this is the beginning list
d <- type.convert(stack(setNames(M_row, seq_along(M_row))), as.is = TRUE)
d
  values ind
1      1   1
2      2   1
3      2   2
4      3   3

d是行、列组合，其中values表示行，而ind表示列：

列式：

unstack(d, ind~values)
$`1`
[1] 1

$`2`
[1] 1 2

$`3`
[1] 3

逐行：

unstack(d, values~ind)
$`1`
[1] 1 2

$`2`
[1] 2

$`3`
[1] 3