將矩陣組合成 R 中的數組

Question

如果我創建了多個矩陣，如何將它們組合成一個數組？ 我有 8 個矩陣，每個矩陣有 200 行和 200 列，我需要將它們組合成一個數組，dim = 200,200,8。 所以我希望我的每個矩陣都是我數組的一部分。

Answer 1

您可以使用abind包中的abind函數：

library(abind)
newarray <- abind( mat1, mat2, mat3, mat4, along=3 )

## or if mats are in a list (a good idea)

newarray <- abind( matlist, along=3 )

Answer 2

這是兩個的例子。 您可以輕松地將其擴展到八個

# create two matricies with however many rows and columns
x <- matrix( 1:9 , 3 , 3 )
y <- matrix( 10:18 , 3 , 3 )
# look at your starting data
x
y

# store both inside an array, with the same first two dimensions,
# but now with a third dimension equal to the number of matricies
# that you are combining
z <- array( c( x , y ) , dim = c( 3 , 3 , 2 ) )

# result
z

Answer 3

簡短的版本是您可以使用以下函數將一組矩陣簡化為數組： simplify2array ：

simplify2array(list(x,y))

下面是我之前的答案，顯示了如何使用sapply的simplify=參數執行此操作，因為當 'simplify' 不為 false 時， 'simplify2array()' 是從 'simplify()' 調用的實用程序- 請參閱?sapply幫助文件。

這是一個類似於abind -ing 的版本，但沒有使用任何額外的包。 將所有內容收集到一個list ，然后使用sapply的選項來simplify=到一個"array" ，在對列表的每個部分不做任何操作之后（ identity只是返回對象，相當於function(x) x ）：

sapply(list(x,y), identity, simplify="array")
# similarly to save a couple of keystrokes, the following is usually identical
sapply(list(x,y), I, simplify="array")

#, , 1
#
#     [,1] [,2] [,3]
#[1,]    1    4    7
#[2,]    2    5    8
#[3,]    3    6    9
#
#, , 2
#
#     [,1] [,2] [,3]
#[1,]   10   13   16
#[2,]   11   14   17
#[3,]   12   15   18

如果要將新數組中每個原始矩陣的名稱保留為標識符，請嘗試：

sapply(mget(c("x","y")), identity, simplify="array")

Answer 4

這取決於您是要以列為主還是以行為主將它們組合在一起。 這類似於使用cbind和rbind將向量組合成矩陣。 因為 R 以列優先順序存儲矩陣，所以這是最容易實現的：

matrices <- list(
  matrix( 1:9 , 3 , 3 ),
  matrix( 10:18 , 3 , 3 )
);

#it is assumed all matrices in the list have equal dimensions
array1 <- array(
  data = do.call(cbind, matrices), 
  dim = c(dim(matrices[[1]]), length(matrices))
);

新維度（在本例中為 2）將成為第 3 個維度。 從print方法的輸出來看，這看起來很准確，因為它是按照最后一個維度來分割print的：

> print(array1)
, , 1

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    4    7
[2,]    2    5    8
[3,]    3    6    9

, , 2

     [,1] [,2] [,3]
[1,]   10   13   16
[2,]   11   14   17
[3,]   12   15   18

但是，有時您可能需要按第一個維度將它們組合起來，例如：

array2 <- array (
  data = do.call(rbind, lapply(matrices, as.vector)), 
  dim = c(length(matrices), dim(matrices[[1]]))
);

print(array2[1,,])

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    4    7
[2,]    2    5    8
[3,]    3    6    9 

例如，假設您要將這些矩陣分配給具有列的數據框； 每行一個矩陣。 然后第一個維度，也就是nrow必須在數組和數據框中匹配：

 mydf <- data.frame(foo = 1:2, row.names=c("first", "second"))
 mydf$bar <- array1
  Error in `$<-.data.frame`(`*tmp*`, "bar", value = 1:18) : 
    replacement has 3 rows, data has 2

 mydf$bar <- array2
 mydf$bar

Answer 5

library('abind')
abind(m1, m2, m3, along = 2.5)
abind(m1, m2, m3, along = 3)

m4 <- list(m1, m2, m3)
abind(m4, along = 3) 

       along        input = matrix + matrix                       output 
----------------------------------------------------------------------------
        0         split columns and row bind them                 array
        0.5       same as 0                                       array
        1         combine matrices into one matrix by rowwise     matrix
        1.5       split columns and column bind them              array
        2         combine matrices into one matrix by columnwise  matrix
        2.5       Form an array with matrices                     array
        3         Same as 2.5                                     array

Answer 6

這個怎么樣：

combmat <- array(dim=c(200,200,8), data=cbind(matrix1,matrix2,...,matrix8) )

Answer 7

相關： 如何在 R 中堆疊多個矩陣

到目前為止所有解決方案的問題是，當矩陣（不是data.frame s - 對於這個dplyr和data.table工作正常）沒有相同的行和列順序時，bind 會將不相關的值堆疊在一起.

如果要檢查並考慮每個維度中的名稱，請查看narray ：

（免責聲明：我寫了包）