替换R中的多维矩阵/张量的内部

Question

例如，我有一个2x2矩阵：

     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
[1,]    0    0    0    0    0
[2,]    0    3    3    3    0
[3,]    0    3    3    3    0
[4,]    0    3    3    3    0
[5,]    0    0    0    0    0

我想用不同的矩阵替换该矩阵的中间部分，三元组：

     [,1] [,2] [,3]
[1,]  900  900  900
[2,]  900  900  900
[3,]  900  900  900

所以我的输出看起来像这样：

     [,1]   [,2]    [,3]  [,4]   [,5]
[1,]    0    0      0      0      0
[2,]    0    900    900    900    0
[3,]    0    900    900    900    0
[4,]    0    900    900    900    0
[5,]    0    0      0      0      0

如果y是一个3 x 3的矩阵，并且x是原始矩阵，则尝试这样做会出现错误：

x[2:4, 2:4] = y

number of items to replace is not a multiple of replacement length

是否有简单的方法来完成此操作？我必须产生一个索引向量吗？

此矩阵可能非常大，并且是大计算量的一部分，因此，我希望在任何解决方案中都节省尽可能多的内存/处理时间。

edit这些都是张量，实际上看起来像这样：

<A 3x3x1x1 dense tensor>
, , 1, 1

     [,1] [,2] [,3]
[1,]  900  900  900
[2,]  900  900  900
[3,]  900  900  900

Answer 1

稍微简单一点，您可以这样做

m <- matrix(c(0,0,0,0,0,
              0,3,3,3,0,
              0,3,3,3,0,
              0,3,3,3,0,
              0,0,0,0,0), ncol = 5, byrow = TRUE)
m


m[2:4, 2:4] <- 900
m

     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
[1,]    0    0    0    0    0
[2,]    0  900  900  900    0
[3,]    0  900  900  900    0
[4,]    0  900  900  900    0
[5,]    0    0    0    0    0

请注意，m[2:4, 2:4] <- rep(900,9)也可以使用，其中rep(900,9)可以用任何矢量替换（在这种情况下，长度为9）。

所以可能是另一种方式

inner_matrix <- matrix(rep(900, 9),ncol=3, byrow=T)
m[2:4, 2:4] <- inner_matrix 

对于> 2维的矩阵（在这种情况下为张量）

m <- array(structure(c(0, 0, 0, 0, 0, 
                       0, 3, 3, 3, 0, 
                       0, 3, 3, 3, 0, 
                       0, 3, 3, 3, 0, 
                       0, 0, 0, 0, 0), .Dim = c(5L, 5L, 1L, 1L)), dim=c(5,5,1,1))
m

m[2:4,2:4,1,1] <- rep(900,9)

Answer 2

[您可以尝试使用选择器矩阵对区域进行子集化，并使用y矩阵替换它，如下所示：

my_selector <- matrix(ncol = 2, byrow = TRUE, c(
  2, 2,
  2, 3,
  2, 4, 
  3,2,
  3,3,
  3,4,
  4,2,
  4,3,
  4,4
))
x[my_selector] <- y
# -------------------------------------------------------------------------
x
# [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
# [1,] 0    0    0    0    0   
# [2,] 0    900  900  900  0   
# [3,] 0    900  900  900  0   
# [4,] 0    900  900  900  0   
# [5,] 0    0    0    0    0  

这种替换方法的优点是要子集的值，并且替换可以在矩阵中的任何位置，但是缺点可能是手动构造和存储选择器矩阵。

Answer 3

对请求的更一般的答复是在与赋值运算符“

m[m>0] <- 900

> m
     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
[1,]    0    0    0    0    0
[2,]    0  900  900  900    0
[3,]    0  900  900  900    0
[4,]    0  900  900  900    0
[5,]    0    0    0    0    0

实际上只有一个函数在起作用，它的名称是“ [