¿Multiplicar filas de matriz por vector?

Question

Estoy optimizando una función y quiero deshacerme de la lentitud de los bucles. Estoy buscando una manera más rápida de multiplicar cada fila de una matriz por un vector.

¿Alguna idea?

EDIT:

No estoy buscando una multiplicación 'clásico'.

Ej. Tengo una matriz que tiene 23 columnas y 25 filas y un vector que tiene una longitud de 23. En un resultado quiero tener la matriz 25x23 que tiene cada fila multiplicada por el vector.

Answer 1

Creo que estás buscando sweep().

> (mat <- matrix(rep(1:3,each=5),nrow=3,ncol=5,byrow=TRUE)) 
    [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] 
[1,] 1 1 1 1 1 
[2,] 2 2 2 2 2 
[3,] 3 3 3 3 3 
> vec <- 1:5 
> sweep(mat,MARGIN=2,vec,`*`) 
    [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] 
[1,] 1 2 3 4 5 
[2,] 2 4 6 8 10 
[3,] 3 6 9 12 15 

Ha sido una de las principales funciones de R, aunque se han realizado mejoras a lo largo de los años.

Answer 2

> MyMatrix <- matrix(c(1,2,3, 11,12,13), nrow = 2, ncol=3, byrow=TRUE) 
> MyMatrix 
    [,1] [,2] [,3] 
[1,] 1 2 3 
[2,] 11 12 13 
> MyVector <- c(1:3) 
> MyVector 
[1] 1 2 3 

Se puede usar ya sea:

> t(t(MyMatrix) * MyVector) 
    [,1] [,2] [,3] 
[1,] 1 4 9 
[2,] 11 24 39 

o:

> MyMatrix %*% diag(MyVector) 
    [,1] [,2] [,3] 
[1,] 1 4 9 
[2,] 11 24 39 

Answer 3

Google rendimientos "R matriz multiplcation" Matrix Multiplication, que describe el operador% *% y dice "Multiplica dos matrices , si son conformes. Si un argumento es un vector, se promoverá a una matriz de fila o columna para hacer que los dos argumentos sean conformes. Si ambos son vectores, devolverá la p interna. roduct (como una matriz) ".

Answer 4

En realidad, sweep no es la opción más rápida en mi equipo:

MyMatrix <- matrix(c(1:1e6), ncol=1e4, byrow=TRUE) 
MyVector <- c(1:1e4) 

Rprof(tmp <- tempfile(),interval = 0.001) 
t(t(MyMatrix) * MyVector) # first option 
Rprof() 
MyTimerTranspose=summaryRprof(tmp)$sampling.time 
unlink(tmp) 

Rprof(tmp <- tempfile(),interval = 0.001) 
MyMatrix %*% diag(MyVector) # second option 
Rprof() 
MyTimerDiag=summaryRprof(tmp)$sampling.time 
unlink(tmp) 

Rprof(tmp <- tempfile(),interval = 0.001) 
sweep(MyMatrix ,MARGIN=2,MyVector,`*`) # third option 
Rprof() 
MyTimerSweep=summaryRprof(tmp)$sampling.time 
unlink(tmp) 

Rprof(tmp <- tempfile(),interval = 0.001) 
t(t(MyMatrix) * MyVector) # first option again, to check order 
Rprof() 
MyTimerTransposeAgain=summaryRprof(tmp)$sampling.time 
unlink(tmp) 

MyTimerTranspose 
MyTimerDiag 
MyTimerSweep 
MyTimerTransposeAgain 

Esto produce:

> MyTimerTranspose 
[1] 0.04 
> MyTimerDiag 
[1] 40.722 
> MyTimerSweep 
[1] 33.774 
> MyTimerTransposeAgain 
[1] 0.043 

Además de ser la opción más lenta, la segunda opción alcanza el límite de memoria (2046 MEGABYTE). Sin embargo, considerando las opciones restantes, la doble transposición parece mucho mejor que sweep en mi opinión.

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Editar

Sólo tratando de datos más pequeños un número repetido de veces: "? ¿Cómo multiplicar una matriz por un vector"

MyMatrix <- matrix(c(1:1e3), ncol=1e1, byrow=TRUE) 
MyVector <- c(1:1e1) 
n=100000 

[...] 

for(i in 1:n){ 
# your option 
} 

[...] 

> MyTimerTranspose 
[1] 5.383 
> MyTimerDiag 
[1] 6.404 
> MyTimerSweep 
[1] 12.843 
> MyTimerTransposeAgain 
[1] 5.428