如何仅使用 for 循环创建这个精确的 5x5 矩阵？

Posted 2023-02-14

【中文标题】如何仅使用 for 循环创建这个精确的 5x5 矩阵？

【英文标题】：How can I create this exact 5x5 matrix using only for loops?

【发布时间】：2022-01-12 16:16:43

【问题描述】：

0 1 2 3 4
1 2 3 4 5
2 3 4 5 6
3 4 5 6 7
4 5 6 7 8

所以我得到了这个矩阵，并被告知只使用 for 循环来创建它。到目前为止我所做的是使用cbind(0:4,1+(0:4),2+(0:4),3+(0:4),4+(0:4))，但我无法找到使用 for 函数的方法。

【参考方案1】：

一种方式：

mat <- matrix(0L, nrow=5, ncol=5) 
for (i in 0:4) 
  for (j in 0:4) 
    mat[i + 1, j + 1] <- i + j
  

#      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
# [1,]    0    1    2    3    4
# [2,]    1    2    3    4    5
# [3,]    2    3    4    5    6
# [4,]    3    4    5    6    7
# [5,]    4    5    6    7    8

从技术上讲，*apply 函数也是循环：

sapply(0:4, \(x) 0:4 + x)

【讨论】：

sapply(0:4, \(x) 0:4 + x) 确实是最优雅的解决方案，即使它可能无法满足（我假设）作业要求。

【参考方案2】：

另一种方式：

mymat <- matrix(NA, nrow = 5, ncol = 5)
i_mat <- 1
for (i in 0:4) 
  mymat[seq(i_mat, i_mat + 4)] <- seq(i, i + 4)
  i_mat <- i_mat + 5

mymat

     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
[1,]    0    1    2    3    4
[2,]    1    2    3    4    5
[3,]    2    3    4    5    6
[4,]    3    4    5    6    7
[5,]    4    5    6    7    8

【讨论】：

“另一种方式”——对 R 的一个很好的描述。几乎总是有多种方法可以做同样的事情。

【参考方案3】：

你走在正确的轨道上。如果你重写你当前的

cbind(0:4,1+(0:4),2+(0:4),3+(0:4),4+(0:4))

作为

cbind(0+(0:4),1+(0:4),2+(0:4),3+(0:4),4+(0:4))

您可能会注意到，您添加到 0:4 的内容隐含地是一个循环索引。

明确说明：

m = c()
for(i in 0:4)
  m = cbind(m,i+(0:4))
 
print(m)

输出：

     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
[1,]    0    1    2    3    4
[2,]    1    2    3    4    5
[3,]    2    3    4    5    6
[4,]    3    4    5    6    7
[5,]    4    5    6    7    8

【讨论】：

感谢大家的回答，他们非常有帮助！我想知道如何在上面创建这个精确的矩阵，这次不使用 for 循环，而是专门使用矩阵运算。再次提前感谢大家花时间回答

@mxalbeta for 循环不是通常构造这样的矩阵的方式，但是如何在没有循环的情况下这样做实际上是一个不同的问题。也许您可以在这里接受其中一个答案（哪一个对您帮助最大），然后提出一个全新的问题。

【参考方案4】：

您可以先创建一个空矩阵，然后用两个遍历行和列的 for 循环填充它。稍微玩弄一下变量以写入矩阵 (count)，我发现这是一个合适的解决方案。

matrix2fill <- matrix(NA, 5,5)
count = 0
for (i in 1:5)
  for (j in 1:5)
    matrix2fill[j,i] = count
    count = count + 1
  
  count = i


matrix2fill
     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
[1,]    0    1    2    3    4
[2,]    1    2    3    4    5
[3,]    2    3    4    5    6
[4,]    3    4    5    6    7
[5,]    4    5    6    7    8

【参考方案5】：

试试这个：

a = matrix(1:25, nrow=5, ncol=5) 
for (i in 1:5) 
   for (j in 1:5) 
      a[i][j] = (i-1) + (j-1)
   

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