使用 "apply" 将函数应用于参数特定于列的矩阵

Question

我试图通过使用 apply 将用户定义的函数应用于矩阵来避免使用循环。我遇到的问题是我的函数使用了其他参数，并且它们对于矩阵的每一列都不同。下面是一个玩具示例。

假设我有以下功能：

foo <- function(x, a, b, c) return( (a*x + b)^c )

我想将它应用到矩阵 bar，对每一列使用不同的 a、b 和 c 值。

bar <- matrix(1:15, ncol = 3)
a <- 4:6
b <- 3:1
c <- 1:3

在这种情况下，对于 bar 的第一列，然后是 a=4、b=3 和 c=1。我试过了，

apply(bar, 2, foo, a=a, b=b, c=c)

但这显然是不正确的，因为每一列在再次回到第一个参数之前按顺序使用所有参数。有什么建议吗？

Answer 1

我们可以通过 'column' (col(bar)) split 'bar' 并且使用 mapply 我们可以将 'foo' 应用于相应的 'a'、'b'、'c' 值到 'bar'

的每一列

mapply(foo, split(bar, col(bar)), a, b, c)

或不使用 apply

ind <- col(bar)
(a[ind]*bar +b[ind])^c[ind]

Answer 2

您可以将参数放入向量中：

newbar <- rbind(a,b,c,bar)
newfoo <- function(z){x <- z[-(1:3)]; (z[1]*x+z[2])^z[3]}
apply(newbar,2,newfoo)

这给出了

[,1] [,2]   [,3]
    7 1024 300763
   11 1369 389017
   15 1764 493039
   19 2209 614125
   23 2704 753571

Answer 3

可以使用sweep；通常这是为了从每列中减去平均值，但您可以传入一个索引来代替 a、b 和 c 的并行索引：

> sweep(bar, 2, seq_along(a), function(x,i) foo(x, a[i], b[i], c[i]), FALSE)
     [,1] [,2]   [,3]
[1,]    7 1024 300763
[2,]   11 1369 389017
[3,]   15 1764 493039
[4,]   19 2209 614125
[5,]   23 2704 753571

Answer 4

我完全不明白你为什么要为函数烦恼：

> a <- matrix(4:6,nrow = 5,ncol = 3,byrow = TRUE)
> b <- matrix(3:1,nrow = 5,ncol = 3,byrow = TRUE)
> c <- matrix(1:3,nrow = 5,ncol = 3,byrow = TRUE)
> (a*bar + b)^c
     [,1] [,2]   [,3]
[1,]    7 1024 300763
[2,]   11 1369 389017
[3,]   15 1764 493039
[4,]   19 2209 614125
[5,]   23 2704 753571

Answer 5

我想您可以转置矩阵并使用矢量化：

t(foo(t(bar),a,b,c))

这应该适用于每个矢量化 foo。

使用 "apply" 将函数应用于参数特定于列的矩阵

Using "apply" to apply a function to a matrix where parameters are column-specific

r

apply