在 Rcpp 中动态添加行答案

【问题标题】：Dynamically add rows in Rcpp在 Rcpp 中动态添加行
【发布时间】：2020-04-07 19:59:55
【问题描述】：

我正在尝试在 RcppArmadillo 中编写一个函数，该函数可以动态地将行附加到数组/矩阵中。它应该像 R 中的 rbind 或 Python 中的 pandas.concat 一样工作。（我依靠 C++ 来提高效率。）

我的具体目标是接收一个名为foo 的向量并生成一个三列矩阵my_matrix，其中每一行都由某些条件确定。因为需要检查每个三元组 {i,j,k} 的条件，所以它涉及一个三元组循环。这是我到目前为止所拥有的（大写字母中的单词是我在这里包含的 cmets）：

/* (From my RcppArmadillo script) */
arma::mat myFunction(arma::vec foo) {
  int n = foo.size();
  // initialize first row of column names
  arma::vec my_matrix[] = {"i", "j", "k"}; 
  // loop and append rows
  for(int i = 0; i < n; i++) {
    for(int j = 0; j < n; j++) {
      for(int k = 0; k < n; k++) { 
        if (SOME CONDITION ABOUT i,j,k and foo) {
          APPEND ROW {i,j,k} TO my_matrix 
          arma::vec new_row = {i,j,k};
          my_matrix = join_vert(my_matrix, new_row);
        }
      }
    }
  }
  return my_matrix;
}

我面临三个问题：

在arma::vec new_row = {i,j,k}; 行，有人告诉我“在初始化列表中，非常量表达式不能从'int' 类型缩小到'double'”
在my_matrix = join_vert(my_matrix, new_row); 线上，我被告知“没有匹配函数调用'join_vert'”
在return my_matrix; 线上，有人告诉我“没有从 'arma::vec [3]' 到 'arma::Mat' 的可行转换（又名 'Mat>'）"

因为我不熟悉 C++（尤其是涉及迭代修改的问题 2 和 3）我被卡住了。这里有人可以帮助解决问题吗？提前致谢！

【问题讨论】：

标签： c++ rcpp rcpparmadillo

【解决方案1】：

数据（通常）本机存储为列，因此添加行并不那么明显。因为矩阵通常表示一个连续的向量，所以您需要完整的副本（以创建要填充的“洞”）。

您最好将不断增长的数据结构表示为列的集合，并让它们单独增长。这几乎就是 data.frame 的作用。

【讨论】：

【解决方案2】：

聆听 Dirk 的最佳实践——按列存储的数据是一个大问题，在编写高效代码时应始终注意这一点。如果由于某种原因你不能听从他的建议，我只是单独写，机械地展示如何完成你描述的事情。

以下是我将（并且确实）使您的代码工作的方式：

让new_row 成为arma::rowvec
让my_matrix 成为arma::mat
在R端设置列名

现在让我们看看它是什么样子的。在 C++ 方面，我们有：

#include <RcppArmadillo.h>
// [[Rcpp::depends(RcppArmadillo)]]

// [[Rcpp::export(.myFunction)]]
arma::mat myFunction(arma::vec foo) {
    int n = foo.size();
    arma::mat my_matrix;
    // loop and append rows
    for(int i = 0; i < n; i++) {
        for(int j = 0; j < n; j++) {
            for(int k = 0; k < n; k++) {
                if ( (foo[i] + foo[j] + foo[k]) > 10.0 ) {
                    arma::rowvec new_row = {i,j,k};
                    my_matrix = arma::join_vert(my_matrix, new_row);
                }
            }
        }
    }
    return my_matrix;
}

然后在R侧：

myFunction <- function(foo) {
    res <- .myFunction(foo)
    colnames(res) <- c("i", "j", "k")
    return(res)
}

这是一个实际应用的例子：

foo <- 1:4
myFunction(foo)

     i j k
[1,] 2 3 3
[2,] 3 2 3
[3,] 3 3 2
[4,] 3 3 3

顺便说一句，将来我会努力制作更好的可重现示例。例如，在这里，您没有包含这些行

#include <RcppArmadillo.h>
// [[Rcpp::depends(RcppArmadillo)]]

在您的问题代码中。在这种情况下，这部分是一个小问题，因为很可能任何知道回答您问题的人都知道您需要这些行，但这仍然是不好的做法。

更重要的是，你不包括

i、j、k 和 foo 上的条件；
示例函数输入；或
所需的函数输出

所以，如你所见，我只需要自己编造这些东西。它可以帮助其他人帮助您提供更好的可重现示例，只是对未来的提示！

PS：这不可能是解决这个问题的有效方法！

【讨论】：