将矩阵或数据框扩展为具有相同行名和列名的二次方答案

【问题标题】：Extend matrix or data frame to be quadratic having same row and column names将矩阵或数据框扩展为具有相同行名和列名的二次方
【发布时间】：2020-12-10 21:54:06
【问题描述】：

如何轻松地将矩阵或数据框扩展为二次方，即具有相同的行名和列名。在缺少值的地方，我只希望它们为零。

可重现的例子：

cols<-c("A","B","D","F")
rows<-c("A","B","C", "E", "F")
data<-matrix(runif(20),nrow = length(rows), ncol = length(cols))
colnames(data)<-cols
rownames(data)<-rows

所以目标是有一个 6x6 矩阵，列/行名从“A”到“F”，值如 data 中的值，缺失的地方用零填充。

感谢您的任何想法！

【问题讨论】：

标签： r matrix

【解决方案1】：

这是另一个使用嵌套 for 循环的基本 R 选项

nm <- sort(union(colnames(data),row.names(data)))
res <- `dimnames<-`(matrix(0,nrow = length(nm),ncol = length(nm)),replicate(2,nm,simplify = FALSE))
for (i in rows) {
  for (j in cols) {
    res[i,j] <- data[i,j]
  }
}

给了

> res
           A         B C         D E          F
A 0.02778712 0.1386282 0 0.2263808 0 0.68144251
B 0.52731078 0.3214921 0 0.1314165 0 0.09916910
C 0.88031907 0.1548316 0 0.9815635 0 0.11890256
D 0.00000000 0.0000000 0 0.0000000 0 0.00000000
E 0.37306337 0.1322282 0 0.3270137 0 0.05043966
F 0.04795913 0.2213059 0 0.5069395 0 0.92925392

【讨论】：

你会认为应该有比我们的任何一种循环解决方案 Thomas 更好的方法，但我就是看不到。
@AllanCameron 好点！我看到了您的努力，使用expand.grid 提供了很好的解决方案，为您的回答点赞！

【解决方案2】：

这似乎有点啰嗦，但这里有一个小函数可以泛化到任何具有行名和列名的矩阵：

make_quadratic <- function(data)
{
  names <- sort(unique(c(colnames(data), rownames(data))))
  size  <- length(names)
  
 `colnames<-`(`rownames<-`(apply(apply(data, 1, 
  function(x) replace(numeric(size), names %in% colnames(data), x)), 1, 
  function(x) replace(numeric(size), names %in% rownames(data), x)),
  names), names)
}

所以，例如：

make_quadratic(data)
#>           A         B C         D E          F
#> A 0.1033626 0.4390343 0 0.9368352 0 0.47888726
#> B 0.3897981 0.1563756 0 0.3148652 0 0.79636682
#> C 0.6780338 0.4937433 0 0.1325104 0 0.10266721
#> D 0.0000000 0.0000000 0 0.0000000 0 0.00000000
#> E 0.7667374 0.1198529 0 0.8930371 0 0.35349412
#> F 0.1467854 0.4649394 0 0.5838215 0 0.05615008

编辑

不包括循环的替代答案：

i <- as.matrix(expand.grid(row = which(LETTERS[1:6] %in% rownames(data)),
                           col = which(LETTERS[1:6] %in% colnames(data))))

result <- matrix(0, nrow = 6, ncol = 6, 
                 dimnames = list(LETTERS[1:6], LETTERS[1:6]))

result[i] <- data

result
#>           A         B C         D E          F
#> A 0.1033626 0.4390343 0 0.9368352 0 0.47888726
#> B 0.3897981 0.1563756 0 0.3148652 0 0.79636682
#> C 0.6780338 0.4937433 0 0.1325104 0 0.10266721
#> D 0.0000000 0.0000000 0 0.0000000 0 0.00000000
#> E 0.7667374 0.1198529 0 0.8930371 0 0.35349412
#> F 0.1467854 0.4649394 0 0.5838215 0 0.05615008

【讨论】：