R 中的 diag() 函数答案

【问题标题】：The diag() function in RR 中的 diag() 函数
【发布时间】：2013-12-10 08:39:28
【问题描述】：

有没有办法在矩阵中使用diag() 函数而不使用内置函数或迭代？

   M<-matrix(1:9, ncol=3) # make a matrix 

    q5b<-function(M){ #function

    }

我知道M[1,1]、M[2,2] 和M[3,3] 会给我与diag(M) 相同的输出。但是，我想不出没有 for 循环的方法。

我的思考过程是我应该有一个条件，即矩阵中的row index == column index 然后打印该值。我很感激任何建议。

【问题讨论】：

标签： r

【解决方案1】：

您可以使用函数row 和col 查找列号与行号相同的索引：

row(M) == col(M)
#       [,1]  [,2]  [,3]
# [1,]  TRUE FALSE FALSE
# [2,] FALSE  TRUE FALSE
# [3,] FALSE FALSE  TRUE

M[row(M) == col(M)]
# [1] 1 5 9

【讨论】：

不错的解决方案，但知道为什么它比diag 或我的替代方案慢得多吗？
@AnandaMahto 感谢您的测试。我假设我的解决方案较慢，因为必须创建两个整数矩阵，其大小与参考矩阵相同。在此之后，这些矩阵中的所有值都使用== 进行比较。因此，该解决方案效率不高。

【解决方案2】：

只是基于另一个矩阵的子集：

> diag(M)
[1] 1 5 9
> M[matrix(rep(sequence(ncol(M)), 2), ncol = 2)]
[1] 1 5 9

上面在非方阵中会遇到问题，所以我们修改如下。

作为您的职能，问题 5b 的一个答案可能是：

q5b <- function(M) { 
  A <- sequence(ncol(M))[sequence(min(nrow(M), ncol(M)))]
  M[cbind(A, A)]
}

更新：基准测试总是很有趣

library(microbenchmark)

fun1 <- function(M) diag(M)
fun2 <- function(M) M[row(M) == col(M)]
fun3 <- function(M) {
  A <- sequence(ncol(M))[sequence(min(nrow(M), ncol(M)))]
  M[cbind(A, A)]
}    

set.seed(1)
M <- matrix(rnorm(1000*1000), ncol = 1000)

microbenchmark(fun1(M), fun2(M), fun3(M), times = 100)
# Unit: microseconds
#     expr       min        lq     median        uq        max neval
#  fun1(M)  4654.825  4747.408  4822.8865  4912.690   5877.866   100
#  fun2(M) 53270.266 54813.606 55059.0695 55749.062 200384.531   100
#  fun3(M)    66.284    82.321   118.8835   129.361    191.155   100

【讨论】：