用 expand.grid 替换嵌套循环并用多个参数调用内部函数

Question

我想将rollapply 函数与width、by 和FUN 参数的各种组合一起使用（width 和by 应该具有相同的值）。我启发了here 并创建了以下代码，这些代码正在运行，但到目前为止它与rollapply 无关，它只是演示了如何将几个参数传递给apply 内部的函数：

> dframe   <- expand.grid(c(1,2,3), c(1,2,3))
> testFunc <- function(a, b) a^2 + b
> apply(dframe, 1, function(x) testFunc(x[1], x[2]))
[1]  2  5 10  3  6 11  4  7 12
> apply(dframe, 1, function(x) x[1]^2 + x[2])
[1]  2  5 10  3  6 11  4  7 12
> apply(dframe, 1, function(x) (x[1]^2 + x[2]))
[1]  2  5 10  3  6 11  4  7 12
> apply(dframe, 1, function(x) {x[1]^2 + x[2]})
[1]  2  5 10  3  6 11  4  7 12

我的最终解决方案在这里，但这不起作用：

> dframe   <- expand.grid(c(1,2,3), c(median, mean))
> testFunc <- function(a, b) rollapply(mtcars, width = a, by = a, FUN = b, align="left")

> apply(dframe, 1, function(x) testFunc(x[1], x[2]))
 Error in get(as.character(FUN), mode = "function", envir = envir) : 
  object 'b' of mode 'function' was not found

> apply(dframe, 1, function(x) rollapply(mtcars, width = x[1], by = x[1], FUN = x[2], align="left"))
 Error in match.fun(FUN) : 'x[2]' is not a function, character or symbol 

当我直接调用testFunc 时，一切正常，所以我猜问题是apply 无法以某种方式收集结果：

> testFunc(10,mean)
       mpg cyl   disp    hp  drat     wt   qsec  vs  am gear carb
[1,] 20.37 5.8 208.61 122.8 3.538 3.1280 18.581 0.6 0.3  3.6  2.5
[2,] 19.89 6.6 259.25 149.6 3.552 3.6689 18.301 0.4 0.3  3.4  2.9
[3,] 20.39 6.2 228.25 152.6 3.654 2.8633 16.914 0.3 0.5  3.9  2.6

> class(testFunc(10,mean))
[1] "matrix"

我也试过调试testFunc 并从apply 调用它，似乎参数传递正确：

> debug(testFunc)
> apply(dframe, 1, function(x) testFunc(x[1], x[2]))
debugging in: testFunc(x[1], x[2])
debug: rollapply(mtcars, width = a, by = a, FUN = b, align = "left")

Browse[2]> print(a)
$Var1
[1] 1

Browse[2]> print(b)
$Var2
function (x, na.rm = FALSE) 
UseMethod("median")
<bytecode: 0x08244ffc>
<environment: namespace:stats>

Browse[2]> n
Error in get(as.character(FUN), mode = "function", envir = envir) : 
  object 'b' of mode 'function' was not found

问题：

1. 什么是错误，我做错了什么？
2. 如何用expand.grid 替换嵌套循环并调用内部 具有多个参数的函数？
3. 如何使用*apply 系列函数返回矩阵列表？

PS：我想使用两个嵌套循环很容易实现这一点，但我想知道是否有 R-way。

PPS：Here 是关于类似错误（object 'b' of mode 'function' was not found）的答案，结论是b（在我的情况下）与命名参数与其他函数冲突。但我在我的代码中看不到这个问题。

Answer 1

假设df <- data.frame(a = 1:2, b = 3:4) 和我们应用apply(df, 1, function(x) fun(x))。那么两个传递的参数x 是vectors c(1, 3) 和c(2, 4)。

但是，当 df <- expand.grid(c(1,2,3), c(median, mean)) 和 apply(df, 1, function(x) fun(x)) 完成后，我们不能再将例如 1 和 median 存储到单个向量中，因为它们的类型太不同了。那么x 恰好是一个列表，例如x <- list(1, median)。然后，执行x[1] 或x[2] 不会如所愿提供1 和median；相反，这些是具有单个元素的列表（因此出现错误object 'b' of mode 'function' was not found）。这实际上可以在您的调试示例中看到。

因此，在您的情况下，这里有一些使用 apply 的方法：

1) 不修改testFunc，但承认apply传递了一个列表；在那种情况下do.call有帮助，但它也关心df的列名，所以我也使用unname：

apply(unname(df), 1, do.call, what = testFunc)

2) 与 1) 相同，但没有 do.call:

apply(dframe, 1, function(x) testFunc(x[[1]], x[[2]]))

3) testFunc 重新定义为具有单个参数：

testFunc <- function(a) rollapply(mtcars, width = a[[1]], by = a[[1]], FUN = a[[2]], align="left")
apply(dframe, 1, testFunc)