R - 如何使 2 个邻接矩阵相互兼容

Question

我有 2 个不同维度的邻接矩阵。我想让它们的尺寸兼容，这样当我从第二个矩阵的任何列替换一个矩阵的任何列时，我就不会收到以下错误消息： 错误：要替换的项目数不是替换长度的倍数 这是我的矩阵：

> mat1
      Tommy Roy Addy Sam
Tommy     0   1    0  -1
Roy      -1  -1    1   0
Addy      1   0   -1   0
Sam       0   0   -1   1

> mat2
     Mike Roy Addy Sam Dan
Mike    0   1    0  -1   0
Roy    -1  -1    1   0   1
Addy    1   0   -1   0  -1
Sam     0   0   -1   1   0
Dan     1   0    0  -1   1

为了使 mat1 与 mat2 兼容，我必须在 mat1 中添加 2 列和 2 行，这样它就变成了：

> newMat1
      Tommy Roy Addy Sam Mike Dan
Tommy     0   1    0  -1    0   0
Roy      -1  -1    1   0    0   0
Addy      1   0   -1   0    0   0
Sam       0   0   -1   1    0   0
Mike      0   0    0   0    0   0
Dan       0   0    0   0    0   0

这里添加了 2 个新的列和行（Mike 和 Dan），因为它们以前不存在，但属于第二个矩阵的一部分。请注意，新添加的行和列已使用 0 值进行了初始化。同样 newMat2 将变为：

> newMat2
      Mike Roy Addy Sam Dan Tommy
Mike     0   1    0  -1   0     0
Roy     -1  -1    1   0   1     0
Addy     1   0   -1   0  -1     0
Sam      0   0   -1   1   0     0
Dan      1   0    0  -1   1     0
Tommy    0   0    0   0   0     0

这里是原始矩阵 dput:

> dput(mat1)
structure(c(0L, -1L, 1L, 0L, 1L, -1L, 0L, 0L, 0L, 1L, -1L, -1L, 
-1L, 0L, 0L, 1L), .Dim = c(4L, 4L), .Dimnames = list(c("Tommy", 
"Roy", "Addy", "Sam"), c("Tommy", "Roy", "Addy", "Sam")))
> dput(mat2)
structure(c(0L, -1L, 1L, 0L, 1L, 1L, -1L, 0L, 0L, 0L, 0L, 1L, 
-1L, -1L, 0L, -1L, 0L, 0L, 1L, -1L, 0L, 1L, -1L, 0L, 1L), .Dim = c(5L, 
5L), .Dimnames = list(c("Mike", "Roy", "Addy", "Sam", "Dan"), 
    c("Mike", "Roy", "Addy", "Sam", "Dan")))

编辑：

如问题所述，我想稍后替换矩阵之间的列，问题是当我这样做时，colnames 和 rownames 的不同排序会影响索引中的值。例如：

Change <- c("Mike", "Dan")
for(i in 1:length(Change)){
 ifelse(Change[i] %in% colnames(newMat1), newMat1[,Change[i]] <- newMat2[,Change[i]], newMat1[,Change[i]][newMat1[,Change[i]] == 1] <- 0)}
newMat1
      Tommy Roy Addy Sam Mike Dan
Tommy     0   1    0  -1    0   0
Roy      -1  -1    1   0   -1   1
Addy      1   0   -1   0    1  -1
Sam       0   0   -1   1    0   0
Mike      0   0    0   0    1   1
Dan       0   0    0   0    0   0

此处 newMat1 中的 Mike 列已被 newMat2 中的 Mike 列替换。如您所见，索引 Mike-to-Mike 在原始 newMat2 中为 0，但在新获得的 newMat1 中为 1，这是因为 rownames 和 colnames 的顺序不同。

回答：为此需要订购，并由以下人员完成：

newMat2 <- newMat2[rownames(newMat1), colnames(newMat1)]

Answer 1

下面会做的

m1 <- setdiff(rownames(mat2), rownames(mat1))
newMat1 <- rbind(mat1, matrix(0, nrow = length(m1), ncol = ncol(mat1)))
newMat1 <- cbind(newMat1, matrix(0, nrow = nrow(newMat1), ncol = length(m1)))
rownames(newMat1) <- c(rownames(mat1), m1)
colnames(newMat1) <- c(colnames(mat1), m1)

m2 <- setdiff(rownames(mat1), rownames(mat2))
newMat2 <- rbind(mat2, matrix(0, nrow = length(m2), ncol = ncol(mat2)))
newMat2 <- cbind(newMat2, matrix(0, nrow = nrow(newMat2), ncol = length(m2)))
rownames(newMat2) <- c(rownames(mat2), m2)
colnames(newMat2) <- c(colnames(mat2), m2)

既然代码重复了，写一个函数就可以了。如果这是一次性问题，那真的没有理由，但如果你有更多这样的问题，那就说吧。

Answer 2

一个简单的函数：

complete_matrix <- function(mat, ref) {
  dif <- setdiff(rownames(ref), rownames(mat))
  mat <- rbind(mat, matrix(0, length(dif), ncol(mat), dimnames = list(dif, NULL)))
  mat <- cbind(mat, matrix(0, nrow(mat), length(dif), dimnames = list(NULL, dif)))
  return(mat)
}

newMat1 <- complete_matrix(mat1, mat2)
newMat2 <- complete_matrix(mat2, mat1)

它首先找到焦点矩阵mat和参考矩阵ref之间缺失的名字，然后将两个矩阵与缺失的名字绑定为0..

> newMat1 
      Tommy Roy Addy Sam Mike Dan
Tommy     0   1    0  -1    0   0
Roy      -1  -1    1   0    0   0
Addy      1   0   -1   0    0   0
Sam       0   0   -1   1    0   0
Mike      0   0    0   0    0   0
Dan       0   0    0   0    0   0
> newMat2 
      Mike Roy Addy Sam Dan Tommy
Mike     0   1    0  -1   0     0
Roy     -1  -1    1   0   1     0
Addy     1   0   -1   0  -1     0
Sam      0   0   -1   1   0     0
Dan      1   0    0  -1   1     0
Tommy    0   0    0   0   0     0

另一个解决方案：

complete_matrix2 <- function(mat, ref) {
  nam <- union(rownames(ref), rownames(mat))
  out <- matrix(0, length(nam), length(nam), dimnames = list(nam, nam))
  out[rownames(mat), colnames(mat)] <- mat
  return(mat)
}

Answer 3

可能有点矫枉过正，但这是一个通用的解决方案：

library(tidyverse)
imap_dfr(list(mat1,mat2),~ .x %>% 
          as.data.frame(stringsAsFactors=F) %>%
          mutate(v = row.names(.),mat = .y) %>%
          gather(h,value,-(ncol(.)+c(0,-1))))  %>%
  right_join(expand(.,v,h,mat)) %>%
  replace_na(list(value=0)) %>%
  split(.$mat) %>%
  map(. %>%
        spread(h,value,0) %>%
        `row.names<-`(.$v) %>%
        select(-v,-mat) %>%
        as.matrix)

$`1`
      Addy Dan Mike Roy Sam Tommy
Addy    -1   0    0   0   0     1
Dan      0   0    0   0   0     0
Mike     0   0    0   0   0     0
Roy      1   0    0  -1   0    -1
Sam     -1   0    0   0   1     0
Tommy    0   0    0   1  -1     0

$`2`
      Addy Dan Mike Roy Sam Tommy
Addy    -1  -1    1   0   0     0
Dan      0   1    1   0  -1     0
Mike     0   0    0   1  -1     0
Roy      1   1   -1  -1   0     0
Sam     -1   0    0   0   1     0
Tommy    0   0    0   0   0     0

R - 如何使 2 个邻接矩阵相互兼容

R - How to make 2 adjacency matrices compatible to eachother

r

matrix

adjacency-matrix