我如何使此R代碼運行得更快

Question

目標：生成一組矩形框並將其堆疊到10x10網格上。 我的函數getCoordinates生成numBoxes隨機大小的框，其整數長度在1到10之間。可變的gridTops跟蹤10x10網格的每個單元格占用的最大高度。 該函數返回一個兩個元素的列表，其中包含一個矩陣，該矩陣具有堆疊框和gridTops 。

getCoordinates<-function(numBoxes){
  # Generates numBoxes random sized boxes with integer dimensions between 1 and 10.
  # Stacks them and returns results
  boxes<-data.frame(boxId=1:numBoxes,
                    xDim=sample(10,numBoxes, replace=TRUE),
                    yDim=sample(10,numBoxes, replace=TRUE),
                    zDim=sample(10,numBoxes, replace=TRUE))
  gridTops<-matrix(0,nrow=10,ncol=10)
  coordinates<-matrix(nrow=nrow(boxes),
                      ncol=6,
                      dimnames=list(boxes$boxId,c("x1","y1","z1","x8","y8","z8")))
  for(i in 1:nrow(boxes)){
    mylist<-addBox(boxes[i,], gridTops);
    coordinates[i,]<-mylist[["coordinates"]];
    gridTops<-mylist[["gridTops"]];
  }
  return(list(boxes=boxes, coordinates=coordinates));
}

addBox<-function(boxDimensions, gridTops){
  #Returns a list of coordinates and the updated gridTops matrix
  xd<-boxDimensions$xDim
  yd<-boxDimensions$yDim
  zd<-boxDimensions$zDim
  x1<-0
  y1<-0
  z1<-max(gridTops[1:xd,1:yd])
  gridTops[1:xd,1:yd]<-(z1+zd)
  coordinates<-c(x1,y1,z1,x1+xd,y1+yd,z1+zd)
  return(list(coordinates=coordinates,gridTops=gridTops))
}

舉個例子，

test<-getCoordinates(5)
test[["boxes"]]
  boxId xDim yDim zDim
1     1    5    2    4
2     2    9    1    4
3     3    1    7    7
4     4   10    6    1
5     5    5    8   10
test[["coordinates"]]
  x1 y1 z1 x2 y2 z2
1  0  0  0  5  2  4
2  0  0  4  9  1  8
3  0  0  8  1  7 15
4  0  0 15 10  6 16
5  0  0 16  5  8 26

如您所見，我堆疊盒子的方法是將一個盒子放在另一個上面，在（x = 0，y = 0）單元格的一個角上。 足夠簡單，但是要堆疊10000多個盒子要花很長時間。 例如

system.time(getCoordinates(10000))
 user  system elapsed 
2.755   0.414   3.169

我認為我的for循環正在減慢速度，但是在這種情況下我不知道如何應用apply函數。 我該如何加快速度？

編輯：方法addBox可能會更改。 正如我提到的，它只是將一個盒子堆疊在另一個盒子的上方。 這是一個幼稚的打包算法，但是我出於說明目的編寫了它。

Answer 1

將boxes從data.frame更改為matrix對我來說可以大大提高速度。

我變了

boxes<-data.frame(

至

boxes <- cbind(

並在以下兩個功能中編輯了您訪問過的位置框：

R>system.time(getCoordinates(10000))
   user  system elapsed 
  1.926   0.000   1.941 
R>getCoordinates <- edit(getCoordinates)
R>addBox <- edit(addBox)
R>system.time(getCoordinates(10000))
   user  system elapsed 
  0.356   0.002   0.362