【问题标题】：How to operate matrices within nested lists?如何在嵌套列表中操作矩阵？
【发布时间】：2020-05-22 14:55:54
【问题描述】：

我是使用嵌套列表的新手。所以，假设我的数据有以下dput：

mat_lag <- list(structure(list(V1 = 3:7, V2 = 11:15, V3 = 19:23), row.names = c(NA, 
-5L), class = "data.frame"), structure(list(V1 = 2:6, V2 = 10:14, 
V3 = 18:22), row.names = c(NA, -5L), class = "data.frame"), 
structure(list(V1 = 1:5, V2 = 9:13, V3 = 17:21), row.names = c(NA, 
-5L), class = "data.frame"))

和

PHI <- list(list(structure(1:9, .Dim = c(3L, 3L)), structure(1:9, .Dim = c(3L, 
3L)), structure(1:9, .Dim = c(3L, 3L))), list(structure(1:9, .Dim = c(3L, 
3L)), structure(1:9, .Dim = c(3L, 3L)), structure(1:9, .Dim = c(3L, 
3L))))

我的想法是将mat_lag 中的3 个矩阵与PHI 中嵌套列表内的3 个矩阵相乘。我的问题是我不确定如何操作嵌套列表，我只能为一个嵌套列表编写代码。

让我解释得更好。我正在寻找逐项乘法

如果我使用PHI[[1]]，代码如下：

Product <- lapply(1:length(mat_lag), function(index)
  mapply(function(x, y) x*y, t(PHI[[1]][[index]]), mat_lag[[index]]))

结果如下：

[[1]]
     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9]
[1,]    3   44  133    6   55  152    9   66  171
[2,]    4   48  140    8   60  160   12   72  180
[3,]    5   52  147   10   65  168   15   78  189
[4,]    6   56  154   12   70  176   18   84  198
[5,]    7   60  161   14   75  184   21   90  207

[[2]]
     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9]
[1,]    2   40  126    4   50  144    6   60  162
[2,]    3   44  133    6   55  152    9   66  171
[3,]    4   48  140    8   60  160   12   72  180
[4,]    5   52  147   10   65  168   15   78  189
[5,]    6   56  154   12   70  176   18   84  198

[[3]]
     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9]
[1,]    1   36  119    2   45  136    3   54  153
[2,]    2   40  126    4   50  144    6   60  162
[3,]    3   44  133    6   55  152    9   66  171
[4,]    4   48  140    8   60  160   12   72  180
[5,]    5   52  147   10   65  168   15   78  189

我想在PHI更改时重复这个操作，这意味着我想使用PHI[[1]]和PHI[[2]]。

我认为我可以使用for 循环或者function，但我使用function 在我的代码中定义索引。

【问题讨论】：

标签： r list matrix nested

【解决方案1】：

有多种方法可以实现您的目标。（我假设您想要矩阵乘法 %*% 而不是逐项乘法 *。这里我将使用 tcrossprod）
这里有 2 个选项

多个 for 循环

result1 <- vector('list', 3)
for(i in 1:3){
  result1[[i]] <- vector('list', 3)
  for(j in 1:2){
    result1[[i]][[j]] <- tcrossprod(PHI[[j]][[i]], mat_lag[[i]])
  }
}

嵌套的 lapply 函数（循环隐藏）

result2 <- lapply(1:3, function(x)lapply(1:2, function(z){
  tcrossprod(PHI[[z]][[x]], mat_lag[[x]])
}))

两者都使用索引来遍历列表。
我们几乎可以使用mapply 复制它

result3 <- lapply(1:2, function(x)mapply(function(x, y) tcrossprod(x, y), x = PHI[[x]], y = mat_lag))

但这会将结果作为一个大矩阵输出返回（并转置结果），因此必须进行一些进一步的格式化。

【讨论】：

我正在尝试逐项乘法，尽管这听起来有点疯狂。我编辑我的帖子以便更好地解释我的问题

【解决方案2】：

Product <- lapply(1:length(PHI), function(index)
  lapply(1:length(mat_lag), function(z)
    mapply(function(x, y) x*y, t(PHI[[index]][[z]]), mat_lag[[index]])
    ))

【讨论】：