R中索引矩阵的快速（呃）方法
最重要的是，我正在寻找一种快速（呃）的方式来对一个矩阵进行子集化/索引化，
for (i in 1:99000) {
subset.data <- data[index[, i], ]
}
背景：
我正在实施一个涉及R的引导程序的顺序测试程序。为了复制一些模拟结果，我遇到了需要完成大量索引的瓶颈。 为了实现block-bootstrap，我创建了一个索引矩阵，用它对原始数据矩阵进行子集化，以绘制数据的重采样。
# The basic setup
B <- 1000 # no. of bootstrap replications
n <- 250 # no. of observations
m <- 100 # no. of models/data series
# Create index matrix with B columns and n rows.
# Each column represents a resampling of the data.
# (actually block resamples, but doesn't matter here).
boot.index <- matrix(sample(1:n, n * B, replace=T), nrow=n, ncol=B)
# Make matrix with m data series of length n.
sample.data <- matrix(rnorm(n * m), nrow=n, ncol=m)
subsetMatrix <- function(data, index) { # fn definition for timing
subset.data <- data[index, ]
return(subset.data)
}
# check how long it takes.
Rprof("subsetMatrix.out")
for (i in 1:(m - 1)) {
for (b in 1:B) { # B * (m - 1) = 1000 * 99 = 99000
boot.data <- subsetMatrix(sample.data, boot.index[, b])
# do some other stuff
}
# do some more stuff
}
Rprof()
summaryRprof("subsetMatrix.out")
# > summaryRprof("subsetMatrix.out")
# $by.self
# self.time self.pct total.time total.pct
# subsetMatrix 9.96 100 9.96 100
# In the actual application:
#########
# > summaryRprof("seq_testing.out")
# $by.self
# self.time self.pct total.time total.pct
# subsetMatrix 6.78 53.98 6.78 53.98
# colMeans 1.98 15.76 2.20 17.52
# makeIndex 1.08 8.60 2.12 16.88
# makeStats 0.66 5.25 9.66 76.91
# runif 0.60 4.78 0.72 5.73
# apply 0.30 2.39 0.42 3.34
# is.data.frame 0.22 1.75 0.22 1.75
# ceiling 0.18 1.43 0.18 1.43
# aperm.default 0.14 1.11 0.14 1.11
# array 0.12 0.96 0.12 0.96
# estimateMCS 0.10 0.80 12.56 100.00
# as.vector 0.10 0.80 0.10 0.80
# matrix 0.08 0.64 0.08 0.64
# lapply 0.06 0.48 0.06 0.48
# / 0.04 0.32 0.04 0.32
# : 0.04 0.32 0.04 0.32
# rowSums 0.04 0.32 0.04 0.32
# - 0.02 0.16 0.02 0.16
# > 0.02 0.16 0.02 0.16
#
# $by.total
# total.time total.pct self.time self.pct
# estimateMCS 12.56 100.00 0.10 0.80
# makeStats 9.66 76.91 0.66 5.25
# subsetMatrix 6.78 53.98 6.78 53.98
# colMeans 2.20 17.52 1.98 15.76
# makeIndex 2.12 16.88 1.08 8.60
# runif 0.72 5.73 0.60 4.78
# doTest 0.68 5.41 0.00 0.00
# apply 0.42 3.34 0.30 2.39
# aperm 0.26 2.07 0.00 0.00
# is.data.frame 0.22 1.75 0.22 1.75
# sweep 0.20 1.59 0.00 0.00
# ceiling 0.18 1.43 0.18 1.43
# aperm.default 0.14 1.11 0.14 1.11
# array 0.12 0.96 0.12 0.96
# as.vector 0.10 0.80 0.10 0.80
# matrix 0.08 0.64 0.08 0.64
# lapply 0.06 0.48 0.06 0.48
# unlist 0.06 0.48 0.00 0.00
# / 0.04 0.32 0.04 0.32
# : 0.04 0.32 0.04 0.32
# rowSums 0.04 0.32 0.04 0.32
# - 0.02 0.16 0.02 0.16
# > 0.02 0.16 0.02 0.16
# mean 0.02 0.16 0.00 0.00
#
# $sample.interval
# [1] 0.02
#
# $sampling.time
# [1] 12.56'
执行顺序测试程序一次大约需要10秒钟。 在模拟中用2500个重复和几个参数星座来使用它，这将需要40天的时间。 使用并行处理和更好的CPU功能，可以做得更快，但仍然不太令人满意：/
尽管R每一步都已经非常快，但速度还不够快。
对于任何形式的回复/帮助/建议，我会非常高兴！
相关问答：
- 快速矩阵子集通过'['：按行，按列或无关紧要？
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- 随机抽样 - 矩阵
从那里
mapply(function(row) return(sample.data[row,]), row = boot.index)
replicate(B, apply(sample.data, 2, sample, replace = TRUE))
并没有真正为我做。
我重写了makeStats和makeIndex因为它们是两个最大的瓶颈：
makeStats <- function(data, index) {
data.mean <- colMeans(data)
m <- nrow(data)
n <- ncol(index)
tabs <- lapply(1L:n, function(j)tabulate(index[, j], nbins = m))
weights <- matrix(unlist(tabs), m, n) * (1 / nrow(index))
boot.data.mean <- t(data) %*% weights - data.mean
return(list(data.mean = data.mean,
boot.data.mean = boot.data.mean))
}
makeIndex <- function(B, blocks){
n <- ncol(blocks)
l <- nrow(blocks)
z <- ceiling(n/l)
start.points <- sample.int(n, z * B, replace = TRUE)
index <- blocks[, start.points]
keep <- c(rep(TRUE, n), rep(FALSE, z*l - n))
boot.index <- matrix(as.vector(index)[keep],
nrow = n, ncol = B)
return(boot.index)
}
这使计算机的计算时间从28秒减少到6秒。 我敢打赌，还有其他代码部分可以改进（包括我在上面使用lapply / tabulate）。
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