用矢量乘以矩阵的行吗？

Question

我正在优化一个函数，我想摆脱慢循环。 我正在寻找一种更快的方式来乘以一个矢量矩阵的每一行。

任何想法？

编辑：

我不是在寻找一个'古典'乘法。

例如，我有矩阵，有23列25行和长度为23的矢量。 结果我想要矩阵25x23，每行乘以矢量。

Answer 1

我认为你正在寻找sweep()。

> (mat <- matrix(rep(1:3,each=5),nrow=3,ncol=5,byrow=TRUE)) 
    [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] 
[1,] 1 1 1 1 1 
[2,] 2 2 2 2 2 
[3,] 3 3 3 3 3 
> vec <- 1:5 
> sweep(mat,MARGIN=2,vec,`*`) 
    [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] 
[1,] 1 2 3 4 5 
[2,] 2 4 6 8 10 
[3,] 3 6 9 12 15 

这是R的核心功能之一，虽然多年来已经有所改进。

Answer 2

> MyMatrix <- matrix(c(1,2,3, 11,12,13), nrow = 2, ncol=3, byrow=TRUE) 
> MyMatrix 
    [,1] [,2] [,3] 
[1,] 1 2 3 
[2,] 11 12 13 
> MyVector <- c(1:3) 
> MyVector 
[1] 1 2 3 

您可以使用两种：

> t(t(MyMatrix) * MyVector) 
    [,1] [,2] [,3] 
[1,] 1 4 9 
[2,] 11 24 39 

或：

> MyMatrix %*% diag(MyVector) 
    [,1] [,2] [,3] 
[1,] 1 4 9 
[2,] 11 24 39 

Answer 3

谷歌 “R矩阵multiplcation” 产量Matrix Multiplication，描述％*％操作，并表示“将两个矩阵相乘，如果它们是一致的，如果一个参数是一个向量，它将被提升为一个行或列矩阵来使这两个参数一致，如果两个都是向量，它将返回内部的p产品（作为矩阵）“。

Answer 4

其实，sweep是不是我的电脑上最快的选项：

MyMatrix <- matrix(c(1:1e6), ncol=1e4, byrow=TRUE) 
MyVector <- c(1:1e4) 

Rprof(tmp <- tempfile(),interval = 0.001) 
t(t(MyMatrix) * MyVector) # first option 
Rprof() 
MyTimerTranspose=summaryRprof(tmp)$sampling.time 
unlink(tmp) 

Rprof(tmp <- tempfile(),interval = 0.001) 
MyMatrix %*% diag(MyVector) # second option 
Rprof() 
MyTimerDiag=summaryRprof(tmp)$sampling.time 
unlink(tmp) 

Rprof(tmp <- tempfile(),interval = 0.001) 
sweep(MyMatrix ,MARGIN=2,MyVector,`*`) # third option 
Rprof() 
MyTimerSweep=summaryRprof(tmp)$sampling.time 
unlink(tmp) 

Rprof(tmp <- tempfile(),interval = 0.001) 
t(t(MyMatrix) * MyVector) # first option again, to check order 
Rprof() 
MyTimerTransposeAgain=summaryRprof(tmp)$sampling.time 
unlink(tmp) 

MyTimerTranspose 
MyTimerDiag 
MyTimerSweep 
MyTimerTransposeAgain 

这产生了：

> MyTimerTranspose 
[1] 0.04 
> MyTimerDiag 
[1] 40.722 
> MyTimerSweep 
[1] 33.774 
> MyTimerTransposeAgain 
[1] 0.043 

论是最慢的选择上面，第二个选项达到内存限制（2046 MB）。然而，考虑到其余的选择，在我看来，双转换似乎比sweep好很多。

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编辑

只是想较小的数据的次重复的次数：“你怎么一个向量乘以矩阵”

MyMatrix <- matrix(c(1:1e3), ncol=1e1, byrow=TRUE) 
MyVector <- c(1:1e1) 
n=100000 

[...] 

for(i in 1:n){ 
# your option 
} 

[...] 

> MyTimerTranspose 
[1] 5.383 
> MyTimerDiag 
[1] 6.404 
> MyTimerSweep 
[1] 12.843 
> MyTimerTransposeAgain 
[1] 5.428