從 4d mat-lab 數組到 R 中的 2d 矩陣或數據框

Question

我有一個最初是 Matlab.mat 文件的數據集。 當我將其導入到 R 時，

列表中具有 .mat 文件內容的元素之一似乎是一個多維數組（准確地說是 4d。

看起來像 num[1:41, 1:2400,1:60, 1:6]。 我知道這與在 2400 次試驗中變化的 41 種特征有關，因為 60 個人中的每一個在每次試驗中都會做出 6 種選擇中的一種。

由此我真正想要的只是一個二維矩陣或一個 dataframe，其中我可以有 41 列用於特征，一列用於試驗，一列用於人員 ID，一列用於存儲他們在該特定試驗中所做的選擇.

所以基本上每一行都會顯示所有 41 個特征的值、人員 ID、試驗 ID 和他們的選擇。 最終，我需要能夠在一個文件中共享它，例如 csv 或 txt。

有沒有一種有效的方法來做到這一點？ 到目前為止，我的解決方案似乎真的很復雜，需要很多循環和 if 語句。 非常感謝

Answer 1

示例數據ary ，假設它在某種程度上代表了您的較大矩陣。

ary <- array(seq(prod(c(4,10,3,2))), dim = c(4,10,3,2))
ary
# , , 1, 1
#      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9] [,10]
# [1,]    1    5    9   13   17   21   25   29   33    37
# [2,]    2    6   10   14   18   22   26   30   34    38
# [3,]    3    7   11   15   19   23   27   31   35    39
# [4,]    4    8   12   16   20   24   28   32   36    40
# , , 2, 1
#      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9] [,10]
# [1,]   41   45   49   53   57   61   65   69   73    77
# [2,]   42   46   50   54   58   62   66   70   74    78
# [3,]   43   47   51   55   59   63   67   71   75    79
# [4,]   44   48   52   56   60   64   68   72   76    80
# , , 3, 1
#      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9] [,10]
# [1,]   81   85   89   93   97  101  105  109  113   117
# [2,]   82   86   90   94   98  102  106  110  114   118
# [3,]   83   87   91   95   99  103  107  111  115   119
# [4,]   84   88   92   96  100  104  108  112  116   120
# , , 1, 2
#      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9] [,10]
# [1,]  121  125  129  133  137  141  145  149  153   157
# [2,]  122  126  130  134  138  142  146  150  154   158
# [3,]  123  127  131  135  139  143  147  151  155   159
# [4,]  124  128  132  136  140  144  148  152  156   160
# , , 2, 2
#      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9] [,10]
# [1,]  161  165  169  173  177  181  185  189  193   197
# [2,]  162  166  170  174  178  182  186  190  194   198
# [3,]  163  167  171  175  179  183  187  191  195   199
# [4,]  164  168  172  176  180  184  188  192  196   200
# , , 3, 2
#      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9] [,10]
# [1,]  201  205  209  213  217  221  225  229  233   237
# [2,]  202  206  210  214  218  222  226  230  234   238
# [3,]  203  207  211  215  219  223  227  231  235   239
# [4,]  204  208  212  216  220  224  228  232  236   240

轉換它的三步過程：

tmp <- apply(ary, 3:4, function(z) as.data.frame(t(z)), simplify = FALSE)
eg <- do.call(expand.grid, lapply(dim(tmp), seq))
out <- do.call(rbind, Map(function(x, d3, d4) transform(x, dim3=d3, dim4=d4), c(tmp), eg[[1]], eg[[2]]))
dim(out)
# [1] 60  6
head(out)
#   V1 V2 V3 V4 dim3 dim4
# 1  1  2  3  4    1    1
# 2  5  6  7  8    1    1
# 3  9 10 11 12    1    1
# 4 13 14 15 16    1    1
# 5 17 18 19 20    1    1
# 6 21 22 23 24    1    1

細節：

• apply(ary, 3:4, ...)將在 4d 數組的每個“平面”上應用 function。 3:4表示第 3 維和第 4 維，前兩個維度（分別為行和列）保持不變。 在匿名 function 的單次調用中， z是一個二維數組，例如ary[,,1,1] 。 t將其轉置為 4 列寬，以便您可以在列維度中擁有您的特征。

• eg只是一種對 3rd 和 4th 維度進行編號的機制，以便我們可以記錄每個平面的來源。 這將返回一個幀，其中包含1:dim(ary)[3]與1:dim(ary)[4]的所有組合，並且順序與我們在執行c(tmp)時得到的順序相同，保留編號的平面。 查看head(eg)以了解它是如何計數的。

• Map在每個平面中分配eg /dim4 值。

• do.call(rbind, ...)獲取data.frame列表並生成單個幀。 它類似於rbind(out[[1]], out[[2]], out[[3]], ...) ，但其完成方式與存儲在out中的平面數量無關元素。