从 R for 循环中的较小矩阵逐步创建一个大矩阵答案

【问题标题】：Stepwise creation of one big matrix from smaller matrices in R for-loops从 R for 循环中的较小矩阵逐步创建一个大矩阵
【发布时间】：2014-07-09 14:28:14
【问题描述】：

我有以下代码：

beta <- c(1, 2, 3)
X1 <- matrix(c(1, 1, 1, 1,
               0, 1, 0, 1,
               0, 0, 1, 1),
             nrow = 4,
             ncol = 3)

Z1 <- matrix(c(1, 1, 1, 1,
               0, 1, 0, 1),
             nrow = 4,
             ncol = 2)

Z2 <- matrix(c(1, 1, 1, 1,
               0, 1, 0, 1),
             nrow = 4,
             ncol = 2)

library(MASS)
    S1 <- mvrnorm(70, mu = c(0,0), Sigma = matrix(c(10, 3, 3, 2), ncol = 2))
    S2 <- mvrnorm(40, mu = c(0,0), Sigma = matrix(c(10, 4, 4, 2), ncol = 2))

z <- list()
y <- list()

for(j in 1:dim(S1)[1]){
    for(i in 1:dim(S2)[1]){
        z[[i]] <- X1 %*% beta+Z1 %*% S1[j,]+Z2 %*% S2[i,]+matrix(rnorm(4, mean = 0 , sd = 0.27), nrow = 4)
        Z <- unname(do.call(rbind, z))
    }
    y[[j]] <- Z
    Y <- unname(do.call(rbind, y))
}

X1 是 4x3、Z1 和 Z2 是 4x2 矩阵。因此，每次调用 X1 %*% beta+X2 %*% S1[j,]+X2 %*% S2[i,]+matrix(rnorm(4, mean = 0 , sd = sigma), nrow = 4) 时，它都会输出一个 4x1 矩阵。到目前为止，我将所有这些值存储在两个列表中的内部和外部循环中，然后调用rbind() 将它们转换为矩阵。有没有办法直接将它们存储在矩阵中？

【问题讨论】：

这听起来很有趣，但如果不知道 ran_sub、ran_ite 和 beta 的尺寸，我很难想象有替代方案。您能否提供一个完整的示例来产生您想要的输出？
当然，请稍等。
现在包含可重现的示例。
仍然缺少 ran_sub 和 ran_ite。我可以将它们设置为一些小整数吗？
抱歉，现已修复。我刚刚将ran_sub 和ran_ite 分别替换为S1 和S2。

标签： r for-loop matrix

【解决方案1】：

如果您依赖apply 函数和向量回收，您可以避免使用列表。我把你的方程式分解成各个部分。（希望我能准确解读！）

Mb <- as.vector(X1 %*% beta)

M1 <- apply(S1,1,function(x) Z1 %*% x )

M2 <- apply(S2,1,function(x) Z2 %*% x ) + Mb

Mout <- apply(M1,2,function(x) M2 + as.vector(x))

as.vector(Mout) + rnorm(length(Mout), mean = 0 , sd = 0.27)

因为随机数是在矩阵乘法之后添加的（即不参与任何计算），你可以把它们放在最后。

还请注意，您不能将较小的矩阵添加到较大的矩阵中，但如果您先将其设为向量，则 R 将根据需要回收它。所以当 Mb（长度为 4 的向量）添加到一个 4 行 n 列的矩阵中时，它会被循环 n 次。

【讨论】：

谢谢。这是一个非常优雅的解决方案。