在 Rcpp 中动态添加行

Question

我正在尝试在RcppArmadillo中编写一个函数，该函数将行动态附加到数组/矩阵。它应该像rbind在[R或pandas.concat在Python中。（我依靠C++来提高效率。）

我的具体目标是接收一个名为的向量foo并生成一个三列矩阵my_matrix，其中的每一行都由某些条件决定。因为每个三元组 {i,j,k} 都需要检查条件，所以它涉及一个三元组循环。这是我到目前为止所拥有的（大写字母中的文字是我在此处包含的评论）：

/* (From my RcppArmadillo script) */
arma::mat myFunction(arma::vec foo) {
  int n = foo.size();
  // initialize first row of column names
  arma::vec my_matrix[] = {"i", "j", "k"}; 
  // loop and append rows
  for(int i = 0; i < n; i++) {
    for(int j = 0; j < n; j++) {
      for(int k = 0; k < n; k++) { 
        if (SOME CONDITION ABOUT i,j,k and foo) {
          APPEND ROW {i,j,k} TO my_matrix 
          arma::vec new_row = {i,j,k};
          my_matrix = join_vert(my_matrix, new_row);
        }
      }
    }
  }
  return my_matrix;
}

我面临三个问题：

1. 在线上arma::vec new_row = {i,j,k};，我被告知“非常量表达式不能在初始化列表中从类型‘int’缩小到‘double’ ”
2. 在线时my_matrix = join_vert(my_matrix, new_row);，我被告知“没有匹配的函数调用‘join_vert’ ”
3. 在线上return my_matrix;，我被告知“没有从 'arma::vec [3]' 到 'arma::Mat'（又名 'Mat<<>>'）的可行转换”

因为我不熟悉C++（尤其是涉及迭代修改的问题 2 和问题 3），所以我被卡住了。这里有人可以帮忙排除故障吗？提前致谢！

Answer 1

数据（通常）本机存储为列，因此添加行并不是那么明显。由于矩阵通常表示为连续向量，因此您需要完整副本（以创建要填充的“洞”）。

您最好将不断增长的数据结构表示为一组列，并让它们单独增长。这几乎就是 data.frame 的作用。

Answer 2

听听 Dirk 的最佳实践——按列存储的数据是一个大问题，您应该始终注意编写高效的代码。我只是单独写，以机械地展示如果由于某种原因你不能遵循他的建议，如何完成你所描述的。

以下是我将（并且确实）如何使您的代码工作：

1. 曾经new_row是一个arma::rowvec
2. 曾经my_matrix是一个arma::mat
3. 在 R 端设置列名

现在让我们看看它是什么样的。在 C++ 方面，我们有：

#include <RcppArmadillo.h>
// [[Rcpp::depends(RcppArmadillo)]]

// [[Rcpp::export(.myFunction)]]
arma::mat myFunction(arma::vec foo) {
    int n = foo.size();
    arma::mat my_matrix;
    // loop and append rows
    for(int i = 0; i < n; i++) {
        for(int j = 0; j < n; j++) {
            for(int k = 0; k < n; k++) {
                if ( (foo[i] + foo[j] + foo[k]) > 10.0 ) {
                    arma::rowvec new_row = {i,j,k};
                    my_matrix = arma::join_vert(my_matrix, new_row);
                }
            }
        }
    }
    return my_matrix;
}

然后在 R 端：

myFunction <- function(foo) {
    res <- .myFunction(foo)
    colnames(res) <- c("i", "j", "k")
    return(res)
}

这是它的一个例子：

foo <- 1:4
myFunction(foo)

     i j k
[1,] 2 3 3
[2,] 3 2 3
[3,] 3 3 2
[4,] 3 3 3

顺便说一句，将来我将致力于制作更好的可重复示例。例如，在这里，您没有包括行

#include <RcppArmadillo.h>
// [[Rcpp::depends(RcppArmadillo)]]

在您的问题代码中。在这种情况下，那部分是一个小问题，因为可能有知识回答您的问题的任何人都知道您需要这些行，但这仍然是不好的做法。

更重要的是，你不包括

• i、j、k、 和上的条件foo；
• 示例函数输入；或者
• 期望的函数输出

所以，如你所见，我只需要自己编造这些东西。它可以帮助其他人帮助您提供更好的可重复示例，只是对未来的一个提示！

PS：这不可能是解决这个问题的有效方法！