将函数应用于返回原始维数的数组

如何解决将函数应用于返回原始维数的数组

使用此示例数组：

set.seed(1)
rows <- 5
cols <- 4
dept <- 3
a <- array(sample(1:100,rows*cols*dept),dim = c(rows,cols,dept))

> a,1

     [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]   68   43   85   73
[2,]   39   14   21   79
[3,]    1   82   54   37
[4,]   34   59   74   83
[5,]   87   51    7   97,2

     [,]   44   96   72   99
[2,]   84   42   80   91
[3,]   33   38   40   75
[4,]   35   20   69    6
[5,]   70   28   25   24,3

     [,]   32   22  100   50
[2,]   94   92   62   65
[3,]    2   90   23   11
[4,]   45   98   67   17
[5,]   18   64   49   36

对于每个“部门”维度，我想获取行的总和，同时保留数组的原始三个维度。我尝试过

b <- apply(a,c(2,3),sum)
> b
     [,3]
[1,]  229  266  191
[2,]  249  224  366
[3,]  241  286  301
[4,]  369  295  179

给出正确的结果，但将其减少为4 x 3的矩阵，因为行维折叠为1，不再严格需要。但是，对于我的计算而言，每次执行操作时尺寸解释都会发生变化，因此，我想获取一个1x4x3数组来代替：

c <- array(b,dim = c(1,4,3))
> c,]  229  249  241  369,]  266  224  286  295,]  191  366  301  179

这完成了我想要的，但是我认为这有点麻烦，并且我不确定如何将其推广到任意数量的维度上的不同操作。必须有一种更紧凑的方式来执行这些操作。我找到了``rray`包，但是与R 4.0.2不兼容。请注意，我的实际数组比该示例大得多，在数值优化问题中我将不得不多次应用这些类型的运算，因此计算效率非常重要。

解决方法

要概括计算并将结果保持在一行中，可以执行以下操作：

array(apply(a,2:3,sum),c(1,dim(a)[-1]))
#,1
# 
# [,1] [,2] [,3] [,4]
# [1,]  229  249  241  369
# 
#,2
# 
# [,]  266  224  286  295
# 
#,3
# 
# [,]  191  366  301  179

或者，由于它是矢量化的，因此要快得多，因此可以使用colSums

array(colSums(a,dims=1),]  191  366  301  179

基准：

set.seed(42)
A <- array(rnorm(5e4*100*10),dim=c(5e4,100,10))

library(rray)
microbenchmark::microbenchmark(apply=array(apply(A,dim(A)[-1])),colSums=array(colSums(A,rray_sum=rray_sum(A,1))  ## rray: see other answer
# Unit: milliseconds
#     expr        min         lq       mean     median         uq        max neval cld
#    apply 1273.51152 1381.72037 1416.33429 1395.84693 1433.72407 1848.88436   100   b
#  colSums   72.07086   73.02890   73.85052   73.63013   74.38916   79.70227   100  a 
# rray_sum   71.46261   72.50294   73.27564   73.00747   73.70348   80.36409   100  a

我能够使用{p> 1包的R4.0兼容版本来暂停

    id Column  Value
0   X1      A      1
1   X2      A      2
2   X3      A      3
3   X4      A      4
4   X1      B      5
5   X2      B      6
6   X3      B      7
7   X4      B      8
8   X1      C      9
9   X2      C     10
10  X3      C     11
11  X4      C     12
12  X1      D     12
13  X2      D     14
14  X3      D     15
15  X4      D     16

然后使用

即可达到所需的结果（快得多）

rray

基准代码：

remotes::install_github("r-lib/rray")

将函数应用于返回原始维数的数组

如何解决将函数应用于返回原始维数的数组

解决方法

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