Rの話です。
Problem
Matrixから特定の要素を抜き出してvectorを作ろうとしたところ、なぜかmatrixが生成されて困ってしまいました。
たとえば、次のようなmatrixを考えます。
> mat <- matrix(1:100, 10, 10)
> mat
[,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9] [,10]
[1,] 1 11 21 31 41 51 61 71 81 91
[2,] 2 12 22 32 42 52 62 72 82 92
[3,] 3 13 23 33 43 53 63 73 83 93
[4,] 4 14 24 34 44 54 64 74 84 94
[5,] 5 15 25 35 45 55 65 75 85 95
[6,] 6 16 26 36 46 56 66 76 86 96
[7,] 7 17 27 37 47 57 67 77 87 97
[8,] 8 18 28 38 48 58 68 78 88 98
[9,] 9 19 29 39 49 59 69 79 89 99
[10,] 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
このmatの(1, 4), (2, 5), (3, 6)成分を取り出してvectorを作ろうと考えたのですが、vectorではなくmatrixが得られてしまいました。
> r <- c(1, 2, 3)
> c <- c(4, 5, 6)
> mat[r, c]
[,1] [,2] [,3]
[1,] 31 41 51
[2,] 32 42 52
[3,] 33 43 53
Solution
調べると、cbind()という人がいい感じにやってくれることがわかりました。
> mat[cbind(r, c)] [1] 31 42 53
すぐ思いつくような方法として、for文で地道に生成する方法
> dim <- length(r) > vec <- numeric(dim) > for(k in 1:dim) + vec[k] <- mat[r[k], c[k]] > vec [1] 31 42 53
や、diag()によりmatrixの対角成分だけ取り出す方法
> diag(mat[r, c]) [1] 31 42 53
がありますが、数万〜数千万次元の巨大なvectorを作りたかったので、計算時間の観点からfor文は避けたいという気持ちがありました。
実際、計算時間を計測してみると、cbind()の方法は0.035秒、for文の方法は1.6秒かかり、diag()の方法に至っては、実行するとRがフリーズしてしまい、最後まで計算を行えませんでした。
> r <- round(runif(10^6, min = 1, max = 10)) # 適当に10^6コ自然数生成 > c <- round(runif(10^6, min = 1, max = 10)) # 上に同じ > dim <- length(r) # 10^6 > vec <- numeric(dim) > start <- Sys.time() > vec <- mat[cbind(r, c)] > end <- Sys.time() > end - start Time difference of 0.03506589 secs > start <- Sys.time() > for(k in 1:dim) + vec[k] <- mat[r[k], c[k]] > end <- Sys.time() > end - start Time difference of 1.6093 secs > start <- Sys.time() > vec <- diag(mat[r, c]) # ここでRがフリーズする
フリーズの原因は巨大な行列を生成したことっぽいですが、あんまり興味がわかないのでこの辺で。
