R 中的性能：对矩阵中一行元素进行排序的最快方法是什么？

Question

我有一个包含几百万行和大约 40 列的矩阵。

我想对每一行中的元素进行排序，使它们的值递减。因此，每一行中具有最高值的元素应该在第一列中。

为此，我可以使用

apply

功能。例如：

set.seed(1)
mm <- replicate(10, rnorm(20)) #random matrix with 20 rows and 10 columns
mm.sorted <- apply(mm,1,sort,decreasing=T)

但是当我对一个非常大的矩阵执行此操作时，这种方法需要很长时间。

我想知道是否有不同的方法可以加快行中元素的排序。

Answer 1

使用并行包加速

library(parallel)
data<-matrix(rnorm(1000000*40,0,10),ncol=40) 
cl <- makeCluster(8)  # 8 is the number of CPU
system.time({
   parApply(cl,data,1,sort,decreasing=T)
 })
   user  system elapsed 
   9.68   10.11   29.87 
stopCluster(cl)

Answer 2

你可以使用 package data.table:

set.seed(1)
mm <- matrix(rnorm(1000000*40,0,10),ncol=40) 
library(data.table)
system.time({
  d <- as.data.table(mm)
  d[, row := .I]
  d <- melt(d, id.vars = "row") #wide to long format
  setkey(d, row, value) #sort
  d[, variable := paste0("V", ncol(mm):1)] #decreasing order

  #back to wide format and coerce to matrix
  msorted <- as.matrix(dcast(d, row ~ variable)[, row := NULL]) 
})
#user  system elapsed 
#4.96    0.59    5.62 

如果你可以将它保存为长格式的 data.table（即跳过最后一步），在我的机器上大约需要 2 秒。

为了比较，@qjgods 在我的机器上回答的时间：

#user  system elapsed 
#3.71    2.08    8.81

请注意，使用

apply

（或它的并行版本）转置矩阵。

Answer 3

这是一个聪明的方法：

res <- matrix(mm[order(row(mm), -mm)], nrow = nrow(mm), byrow = TRUE)

也比别人快：

system.time(
  res <- matrix(mm[order(row(mm), -mm)], nrow=nrow(mm), byrow=TRUE)
)
 user  system elapsed
1.910   0.254   2.170