如何将一组数字随机分配给R中的矩阵，其中没有包含所有相同元素的行

Question

我想创建一个 n 行 m 列的随机矩阵。我希望从一组数字中随机选择矩阵每一行的元素。我想在每一行中至少有一个不同的数字。我不希望一行的所有元素都相同。我曾经问过我的问题here，但我不知道为什么我提供的功能仍然给我一些包含所有相同元素的行。如何调整此功能？

f2 <- function(x, n, m) {
if ( length(unique(x)) == 1 ) {
    stop('x has only one unique element.', call. = FALSE)
}
result <- t(replicate(n, sample(x, m, replace = TRUE)))
while ( any(apply(result, 1, function(x) length(unique(result)) == 1)) ) {
    result <- t(replicate(n, sample(x, m, replace = TRUE)))
}
return(result)}

这是一个例子：

x <- c(1, 1.5, 2, 3,4)
set.seed(123456)
matall=f2(x, 1200, 4)
View(matall)

      [,1] [,2] [,3] [,4]
   [1,]  3.0  3.0  1.5  1.5
   [2,]  1.5  1.0  2.0  1.0
   [3,]  4.0  1.0  3.0  2.0
   [4,]  4.0  4.0  4.0  4.0

Answer 1

函数定义中有错字。 while 子句应为

while ( any(apply(result, 1, function(x) length(unique(x)) == 1)) ) {

而不是

while ( any(apply(result, 1, function(x) length(unique(result)) == 1)) ) {

但是，该函数不会很快终止，因为它会在每次找到具有相同值的行时尝试重新创建整个矩阵。

改进后的版本只替换具有相同值的行

f3 <- function(x, n, m) {
  if ( length(unique(x)) == 1 ) {
    stop('x has only one unique element.', call. = FALSE)
  }
  result <- replicate(m, sample(x, n, replace = TRUE))
  uni_rows <- apply(result, 1, function(x) length(unique(x)) == 1)
  while ( any(uni_rows) ) {
    result[which(uni_rows), ] <- replicate(m, sample(x, sum(uni_rows), replace = TRUE))
    uni_rows <- apply(result, 1, function(x) length(unique(x)) == 1)
  }
  return(result)
}

现在，

x <- c(1, 1.5, 2, 3, 4)
set.seed(123456)
matall <- f3(x, 1200, 4)
any(apply(matall, 1, function(x) length(unique(x)) == 1))

[1] FALSE

返回

head(matall, 11)

      [,1] [,2] [,3] [,4]
 [1,]  3.0    3  1.5  1.5
 [2,]  1.5    1  2.0  1.0
 [3,]  4.0    1  3.0  2.0
 [4,]  2.0    4  3.0  1.0
 [5,]  4.0    1  1.5  3.0
 [6,]  4.0    3  2.0  3.0
 [7,]  2.0    3  4.0  4.0
 [8,]  4.0    1  2.0  4.0
 [9,]  1.5    1  4.0  1.0
[10,]  4.0    4  3.0  3.0
[11,]  1.5    3  4.0  1.5

Answer 2

我想创建一个 n 行 m 列的随机矩阵。

cols <- 3; rows <- 3
m <- matrix(ncol = cols, nrow = rows)

我希望随机选择矩阵每一行的元素 来自一组数字。

set.seed(2)
set <- seq(ncol(m)-1L)
m[] <- sample(set, length(m), replace = T)
m
#      [,1] [,2] [,3]
# [1,]    1    1    1
# [2,]    2    2    2
# [3,]    2    2    1

我希望每行至少有一个不同的数字。

rowRanges <- matrixStats::rowRanges(m)
(isSingle <- rowRanges[,2]-rowRanges[,1]==0)
# [1]  TRUE  TRUE FALSE

m[isSingle,1] <- vapply(rowRanges[isSingle, 1], function(x) set[set!=x][1], 0L)
m
#      [,1] [,2] [,3]
# [1,]    2    1    1
# [2,]    1    2    2
# [3,]    2    2    1

或者，如果您想根据要选择的设置值和列来随机分配：

vsample <- Vectorize(function(x) sample(set[set!=x], size = 1L), "x")
idx <- cbind(row=which(isSingle), col=sample(ncol(m), sum(isSingle), replace = TRUE))
mvals <- vsample(rowRanges[isSingle, 1])
m[idx] <- mvals