如何沿第 3 维滚动应用数组？

Question

假设我有数组：

> arr <- array(1, dim=c(3, 3, 3))
, , 1

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

, , 2

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

, , 3

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

我想使用大小为 2 的滚动 window 计算移动平均值。这意味着我想计算数组的每个第 3 维的移动平均值，将它们乘以 2。在最后，我会有这样的东西：

> rollmeanThatWorksWithArrays(arr, k=2, margin=c(1, 2))
, , 1

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

, , 2

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

我可以使用 apply(arr, margin=c(1, 2), mean) 在第 3 个维度上做这个均值，但还不知道如何做滚动均值。也许 rollmean/rollapply 根本不支持它，我必须自己编写函数？

Answer 1

您可以手动执行以下操作（使用与您不同的数组）：

library(zoo)
arr <- array(1:27, dim=c(3, 3, 3))
res <- do.call(rbind ,tapply(c(arr), rep(1:9, 3), function(x) rollmean(x, k = 2)))
array(c(res), dim = c(3, 3, 2))
, , 1

     [,1] [,2] [,3]
[1,]  5.5  8.5 11.5
[2,]  6.5  9.5 12.5
[3,]  7.5 10.5 13.5

, , 2

     [,1] [,2] [,3]
[1,] 14.5 17.5 20.5
[2,] 15.5 18.5 21.5
[3,] 16.5 19.5 22.5

Answer 2

假设输入 arr 与@RStudent 的回答相同。首先创建一个 data.frame ix 数组索引，它定义要取平均值的 arr 的子集。定义 Mean 以对数组列表取平均值。最后，对于每个 ix 列 k 形成 arr[,,k] 并将其转换为适合作为 Mean 输入的列表。取 Mean 并将结果简化为数组。

library(zoo)

w <- 2 # width

arr <- array(1:27, c(3, 3, 3))
n <- dim(arr)[3]

ix <- as.data.frame(t(rollapply(1:n, w, c)))
Mean <- function(L) Reduce("+", L) / length(L)
simplify2array(lapply(ix, function(ix) Mean(lapply(ix, function(k) arr[,,k]))))

给予：

, , V1

     [,1] [,2] [,3]
[1,]  5.5  8.5 11.5
[2,]  6.5  9.5 12.5
[3,]  7.5 10.5 13.5

, , V2

     [,1] [,2] [,3]
[1,] 14.5 17.5 20.5
[2,] 15.5 18.5 21.5
[3,] 16.5 19.5 22.5

如何沿第 3 维滚动应用数组？

How to rollapply array along 3rd dimension?

r

zoo