是否有用于查找向量中元素索引的 R 函数？

Posted 2023-02-16

【中文标题】是否有用于查找向量中元素索引的 R 函数？

【英文标题】：Is there an R function for finding the index of an element in a vector?

【发布时间】：2011-07-31 11:13:36

【问题描述】：

在 R 中，我有一个元素 x 和一个向量 v。我想在v 中找到等于x 的元素的第一个索引。我知道这样做的一种方法是：which(x == v)[[1]]，但这似乎效率极低。有没有更直接的方法？

对于奖励积分，如果x 是一个向量，是否有一个函数可以工作？也就是说，它应该返回一个索引向量，指示x 的每个元素在v 中的位置。

【问题讨论】：

由于 R 已针对向量进行了优化，which(x == v)[[1]] 并不是那么低效。这是一个应用于所有向量元素的比较 (==) 运算符和索引上的一个子集 (which)。而已。只要您没有在此功能上运行 10.000 次重复，就没有什么相关的。 match 和 Position 等其他解决方案返回的数据可能不如 which 多，但它们不一定更有效。

我的问题表明我更喜欢在 x 上进行矢量化的函数，而 which(x == v)[[1]] 不是。

所以这是我在 SO 上提出问题时首先看到的内容

【参考方案1】：

match 函数作用于向量：

x <- sample(1:10)
x
# [1]  4  5  9  3  8  1  6 10  7  2
match(c(4,8),x)
# [1] 1 5

match 仅根据您的要求返回匹配的第一次遇到。它返回第一个参数中的值在第二个参数中的位置。

对于多重匹配，%in% 是要走的路：

x <- sample(1:4,10,replace=TRUE)
x
# [1] 3 4 3 3 2 3 1 1 2 2
which(x %in% c(2,4))
# [1]  2  5  9 10

%in% 返回与第一个参数一样长的逻辑向量，如果可以在第二个参数中找到该值，则返回 TRUE，否则返回 FALSE。

【讨论】：

我认为带有匹配和 %in% 的 c(2,3,3) 和 c(1,2,3,4) 的示例会更具指导性，示例之间的更改更少. match(c(2,3,3), c(1:4)) 从 which(c(2,3,3) %in% c(1:4)) 返回不同的结果，而不需要更长的第一个向量，并且从示例到示例的许多变化。还值得注意的是，它们处理不匹配的方式非常不同。

@John ：这都是真的，但这不是 OP 所要求的。 OP 从一个长向量开始要求找到另一个给定元素的第一个匹配项。为了完整起见，我补充说，如果您对所有索引感兴趣，则必须使用 which(%in%)。顺便说一句，没有理由删除您的答案。这是有效的信息。

我认为如果您想要第一次出现的索引，强调match 中参数的顺序很重要。对于您的示例，match(x,c(4,8)) 给出了不同的结果，一开始并不是很明显。

@goldenoslik 如果您阅读match 的帮助页面，它会有所帮助。这一切都在那里解释。但我添加了那条信息。

【参考方案2】：

funprog base 中的函数Position 也可以完成这项工作。它允许您传递任意函数，并返回第一个或最后一个匹配项。

Position(f, x, right = FALSE, nomatch = NA_integer)

【参考方案3】：

关于上述方法效率的小记：

 library(microbenchmark)

  microbenchmark(
    which("Feb" == month.abb)[[1]],
    which(month.abb %in% "Feb"))

  Unit: nanoseconds
   min     lq    mean median     uq  max neval
   891  979.0 1098.00   1031 1135.5 3693   100
   1052 1175.5 1339.74   1235 1390.0 7399  100

所以，最好的是

    which("Feb" == month.abb)[[1]]

【讨论】：

您的基准测试基于长度为 12 的向量，因此没有意义。同样在您的示例中which("Feb" == month.abb) 返回2–为什么[[1]]？

@markus 这个代码 which("Feb" == month.abb)[[1]] return "2"，这个代码 which(month.abb %in% "Feb") 也返回“2”。另外，不清楚为什么使用向量没有意义

这不是关于向量，而是关于它的长度。您应该生成一个适当长度的向量，然后在此基础上进行基准测试。引用 OP 的问题 “我知道这样做的一种方法是： which(x == v)[[1]], 但这似乎效率极低。”

【参考方案4】：

是的，我们可以在向量中找到一个元素的索引，如下所示：

> a <- c(3, 2, -7, -3, 5, 2)
> b <- (a==-7)  # this will output a TRUE/FALSE vector
> c <- which(a==-7) # this will give you numerical value
> a
[1]  3  2 -7 -3  5  2
> b
[1] FALSE FALSE  TRUE FALSE FALSE FALSE
> c
[1] 3

这是在向量中查找元素索引的最有效方法之一。