我如何将矩阵第 i 列中的所有元素提高到 i 的次方?

How might I raise all elements in the ith column of a matrix to the power of i?

我目前正在尝试根据对 m 个时间段的 n 个利率的选择来创建一个 nxm 的累积因子矩阵。因此,例如,第一行给出了单个单位在利率 r1 下积累的演变,第二行给出了利率 r2 下的演变,依此类推。这应该给我一个看起来像

的矩阵
1+r1    (1+r1)^2    (1+r1)^3    ...
1+r2    (1+r2)^2    (1+r2)^3    ...
1+r3    (1+r3)^2    (1+r3)^3    ...
 .
 .
 .

为此,我创建了一个形式为

的矩阵
1+r1    1+r1    1+r1    ...
1+r2    1+r2    1+r2    ...
1+r3    1+r3    1+r3    ...
 .
 .
 .

(具有常量行)并希望将第 i 行中的每个元素提升到 i 的幂(不使用循环)。如何做到这一点?

一个选项是遍历列序列,提取矩阵列并将其提升为索引的幂

sapply(seq_len(ncol(m1)), function(i) (1 + m1[,i])^i)
#      [,1] [,2] [,3]   [,4]     [,5]
#[1,]    2   49 1728  83521  5153632
#[2,]    3   64 2197 104976  6436343
#[3,]    4   81 2744 130321  7962624
#[4,]    5  100 3375 160000  9765625
#[5,]    6  121 4096 194481 11881376

或者不使用循环,使用 col 索引,它将 return 与原始矩阵相同的维度,然后对相同维度的矩阵进行幂运算

(m1 + 1)^col(m1)
#    [,1] [,2] [,3]   [,4]     [,5]
#[1,]    2   49 1728  83521  5153632
#[2,]    3   64 2197 104976  6436343
#[3,]    4   81 2744 130321  7962624
#[4,]    5  100 3375 160000  9765625
#[5,]    6  121 4096 194481 11881376

或者另一个选项是 rep

(m1 + 1)^(rep(seq_len(ncol(m1)), each = nrow(m1)))

数据

m1 <- matrix(1:25, 5, 5)