在矩阵下标和线性索引之间转换（如 matlab 中的 ind2sub/sub2ind）答案

【问题标题】：Converting between matrix subscripts and linear indices (like ind2sub/sub2ind in matlab)在矩阵下标和线性索引之间转换（如 matlab 中的 ind2sub/sub2ind）
【发布时间】：2011-05-26 00:30:07
【问题描述】：

假设你有一个矩阵

m <- matrix(1:25*2, nrow = 5, ncol=5)

如何从矩阵下标（行索引、列索引）转换为可以在矩阵上使用的线性索引。例如，您可以使用这两种方法中的任何一种来提取矩阵的值

m[2,3] == 24
m[12] == 24

R 中如何从 (2,3) => 12 或 12 => (2,3) 开始

在 Matlab 中，用于将矩阵下标转换为线性索引（反之亦然）的函数是 ind2sub 和 `sub2ind

R 中有没有等价的方法？

【问题讨论】：

这样的问题表明您将以复杂的方式做一些简单的事情......

标签： r matlab

【解决方案1】：

迟到的答案，但在名为 arrayInd 的基础包中有一个用于 ind2sub 的实际函数

m <- matrix(1:25, nrow = 5, ncol=5)
# linear indices in R increase row number first, then column
arrayInd(5, dim(m))
arrayInd(6, dim(m))
# so, for any arbitrary row/column
numCol <- 3
numRow <- 4
arrayInd(numRow + ((numCol-1) * nrow(m)), dim(m))
# find the row/column of the maximum element in m
arrayInd(which.max(m), dim(m))
# actually which has an arr.ind parameter for returning array indexes
which(m==which.max(m), arr.ind = T)

对于 sub2ind，JD Long 的回答似乎是最好的

【讨论】：

【解决方案2】：

这不是我以前用过的东西，但是根据this handy dandy Matlab to R cheat sheet，您可以尝试这样的方法，其中m 是矩阵中的行数，r 和c 是行和列号分别，ind 线性索引：

MATLAB：

[r,c] = ind2sub(size(A), ind)

R：

r = ((ind-1) %% m) + 1
c = floor((ind-1) / m) + 1

MATLAB：

ind = sub2ind(size(A), r, c)

R：

ind = (c-1)*m + r

【讨论】：

+1 这些是我在 R 中重写的函数类型，只是为了具有相同的简单功能。该备忘单是一个很好的参考。

【解决方案3】：

这样的东西适用于任意尺寸-

ind2sub = function(sz,ind)
{
    ind = as.matrix(ind,ncol=1);
    sz = c(1,sz);
    den = 1;
    sub = c();
    for(i in 2:length(sz)){
        den = den * sz[i-1];
        num = den * sz[i];
        s = floor(((ind-1) %% num)/den) + 1;
        sub = cbind(sub,s);
    }
    return(sub);
}

【讨论】：

【解决方案4】：

您在 R 中大多不需要这些功能。在 Matlab 中您需要这些功能，因为您不能这样做，例如

A(i, j) = x

其中 i,j,x 是行和列索引的三个向量，x 包含相应的值。（另见this question）

在 R 中，您可以简单地：

A[ cbind(i, j) ]

【讨论】：

【解决方案5】：

对于更高维度的数组，有arrayInd 函数。

> abc <- array(dim=c(10,5,5))
> arrayInd(12,dim(abc))
     dim1 dim2 dim3
[1,]    2    2    1

【讨论】：

【解决方案6】：

有 row 和 col 函数以矩阵形式返回这些索引。所以它应该像索引这两个函数的返回一样简单：

 M<- matrix(1:6, 2)
 row(M)[5]
#[1] 1
 col(M)[5]
#[1] 3
 rc.ind <- function(M, ind) c(row(M)[ind], col(M)[ind] )
 rc.ind(M,5)
[1] 1 3

【讨论】：