R中expand.grid函数的修改答案

【问题标题】：Modification of expand.grid function in RR中expand.grid函数的修改
【发布时间】：2020-02-16 09:06:29
【问题描述】：

我需要创建一个包含所有可能组合的矩阵。

L<-12 
vec <- c(0:21)
lst <- lapply(numeric(L), function(x) vec)
Mat1<-as.matrix(expand.grid(lst))

结果将是非常大的矩阵，我的计算机无法计算它。实际上，我只需要第一列中的值大于第二列中的值，第二列中的值大于第三列中的值的组合，依此类推。我可以以某种方式修改 expand.grid 函数以删除不必要的组合吗？

【问题讨论】：

向量 0:21 真的是您感兴趣的数字，还是只是为了给我们一些工作而创建的样本向量？如果是，那么下面基于组合的答案将起作用，否则它们不会...
@Spacedman IINM 更强大的版本将处理 (1) 重复和 (2) 缺失值。我认为 OP 的主要问题是创建一个巨大的 22^12 大小（380 petabit）输出（不可能）并根据他的需要进行子集化——下面的两个答案都解决了这个问题，并且 IINM 可以通过一些进一步的子集来修复以适应这些概括
如果组成向量甚至没有排序怎么办？这就是为什么我想在这种情况下发布答案之前要求澄清！我想 OP 确实说“组合”，这可能意味着 combn(0:21,11) （或类似的）......

标签： r

【解决方案1】：

正如@AllanCameron 所指出的，您所追求的等同于采用大小为 12 的 vec 的所有组合——您也可以为此使用内置函数 combn：

do.call(rbind, combn(vec, L, simplify = FALSE))

使用data.table 将combn 的输出操作为所需格式可能会更快：

library(data.table)
setDT(transpose(combn(vec, L, simplify=FALSE))

【讨论】：

我猜这里应该使用rev(vec)，因为OP“只需要第一列中的值大于第二列中的值的组合，第二列中的值大于第三列中的值等等。”
@ThomasIsCoding 确实如此！或者，将data.table 解决方案分配为x，我们可以执行setcolorder(x, ncol(x):1)

【解决方案2】：

您可以使用 gtools 包中的 combinations 轻松完成此操作：

result <- gtools::combinations(length(vec), L, vec)[, L:1]

函数本身以递增的顺序给出列，所以子集只是为了得到正确的顺序。

这是一个很大的矩阵，所以需要一些时间，但在我慢速工作的 PC 上只需要大约 5 秒：

microbenchmark::microbenchmark(combinations(22, 12, 21:0)[,12:1], times = 5)
Unit: seconds
                              expr      min       lq     mean   median       uq      max neval
combinations(22, 12, 21:0)[, 12:1] 4.965595 5.211964 5.261557 5.249413 5.341981 5.538831     5

我们可以看到前 5 行给出了正确的格式：

result[1:5,]
#>      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9] [,10] [,11] [,12]
#> [1,]   11   10    9    8    7    6    5    4    3     2     1     0
#> [2,]   12   10    9    8    7    6    5    4    3     2     1     0
#> [3,]   13   10    9    8    7    6    5    4    3     2     1     0
#> [4,]   14   10    9    8    7    6    5    4    3     2     1     0
#> [5,]   15   10    9    8    7    6    5    4    3     2     1     0

而且我们有正确的尺寸：

dim(result)
#> [1] 646646     12

【讨论】：