如何矢量化由 R 中的 while 循环创建的输出？

Posted 2023-02-14

【中文标题】如何矢量化由 R 中的 while 循环创建的输出？

【英文标题】：How to vectorize the output created by a while loop in R?

【发布时间】：2022-01-22 08:53:28

【问题描述】：

我想从 while 循环中获取结果作为向量。我的代码如下所示，nld 只是一些数字数据，lk 代表一个国家/地区的年率：

 i<-1
  while (i<=length(nld)) 
    lk<-((nld[i+1]-nld[i])/nld[i])*100
    i <- i+1
    print(lk)   

但输出看起来像这样：

> [1] 2.34391
[1] 4.421947
[1] 0.6444809
[1] 11.29308
[1] 4.282817
[1] 1.773046
[1] 5.443044
[1] 6.332272
[1] 9.207917
[1] 6.173719
[1] 5.449088
[1] 3.977678
[1] 7.697896
[1] 6.313985
[1] 1.449447
[1] 5.149968
[1] 1.840442
[1] 2.628424
[1] 2.269874
[1] 4.195588
[1] -2.868499
[1] -2.764851
[1] 0.216549
[1] 1.907869
[1] -2.13202
[1] 4.637701
[1] 1.051423
[1] 3.946669
[1] 4.332345
[1] 6.260946
[1] 3.113528
[1] 1.537622
[1] 3.075729
[1] 2.925915
[1] 5.146445
[1] 6.129935
[1] 5.185049
[1] 3.45909
[1] 7.835161
[1] 9.649116
[1] 1.311721
[1] 0.3325002

...等等

我无法从这个循环中获取和绘制这些结果。如果有人能启发我，我将不胜感激。 提前致谢。

【问题讨论】：

如果您包含一个简单的reproducible example，其中包含可用于测试和验证可能解决方案的示例输入和所需输出，则更容易为您提供帮助。在问题中定义nld，这样我们就可以运行代码了。

【参考方案1】：

i <- 1
result <- c()
while (i<=length(nld)) 
    lk<-((nld[i+1]-nld[i])/nld[i])*100
    i <- i+1
    result <- c(result, lk)    # this collects `lk`  in the vector `result`.

但是你正在做的是非常 C-ish（或 C++-ish）。 每当在 R 或 Python 中看到索引和索引递增时， 在 99% 的情况下，R 或 Python 有更好的表达方式。

例如在这种情况下，您实际上是在使用 while 循环遍历 nld - 这不好。

在 R 中，您将使用 Map() - 它可以通过向量/列表并行迭代。

nld <- 1:10
result <- Map(f=function(x, y) (x - y)/y * 100,
              nld[2:length(nld)],
              nld)

但是您的原始代码中有一个错误。 您从i=1 循环到i=length(nld)，但需要nld[i+1]。 i+1 在最后一种情况下会要求不存在的东西。 所以应该是while (i < length(nld)) ... 和

result <- Map(f=function(x, y) (x - y)/y * 100,
              nld[2:length(nld)],
              nld[1:(length(nld)-1)])

或者更多的 R-ish：使用矢量化：

f <- function(x, y) (x-y)/y*100
> f(nld[2:length(nld)], nld[1:(length(nld)-1)])
## [1] 100.00000  50.00000  33.33333  25.00000  20.00000  16.66667  14.28571
## [8]  12.50000  11.11111

或者：

f <- function(vec) 
  vec1 <- vec[2:length(vec)]
  vec2 <- vec[1:(length(vec)-1)]
  (vec1 - vec2)/vec1 * 100 # this uses vectorization!


f(nld)