R語言-數組到矩陣的轉換

1、問題：

有一個很大的三維數組，需要轉換為一個矩陣，是否能在R中用循環語句或者其他方式實現？

三維數組（3, 2, 3）類似下面形式：
, , 1

     [,1] [,2]
[1,]    1    4
[2,]    2    5
[3,]    3    6

, , 2

     [,1] [,2]
[1,]    7   10
[2,]    8   11
[3,]    9   12

, , 3

     [,1] [,2]
[1,]   13   16
[2,]   14   17
[3,]   15   18


希望轉換后的矩陣(6, 3)如下：
1        7        13
4        10        16
2        8        14
5        11        17
3        9        15
6        12        18

2、解答：

基于問題數據的特點，可直接用行組合就可以，避免使用循環計算，在進行大數據處理時可顯著提高處理效率。

可以看到最終數據呈橫向擴展，而與第3維數據的個數無關。

1、假定有數據：

> a <- array(1:18, dim=c(3,2,3))
> a
, , 1

     [,1] [,2]
[1,]    1    4
[2,]    2    5
[3,]    3    6

, , 2

     [,1] [,2]
[1,]    7   10
[2,]    8   11
[3,]    9   12

, , 3

     [,1] [,2]
[1,]   13   16
[2,]   14   17
[3,]   15   18

2、合成后的矩陣為：

>b<- rbind(a[1,,],a[2,,],a[3,,])
一句話搞定。

3、查看結果

> b
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    7   13
[2,]    4   10   16
[3,]    2    8   14
[4,]    5   11   17
[5,]    3    9   15
[6,]    6   12   18

4、使用更多數據測試：

> a <- array(1:24, dim=c(3,2,4))
> a
, , 1

     [,1] [,2]
[1,]    1    4
[2,]    2    5
[3,]    3    6

, , 2

     [,1] [,2]
[1,]    7   10
[2,]    8   11
[3,]    9   12

, , 3

     [,1] [,2]
[1,]   13   16
[2,]   14   17
[3,]   15   18

, , 4

     [,1] [,2]
[1,]   19   22
[2,]   20   23
[3,]   21   24

> b<-rbind(a[1,,],a[2,,],a[3,,])
> b
     [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]    1    7   13   19
[2,]    4   10   16   22
[3,]    2    8   14   20
[4,]    5   11   17   23
[5,]    3    9   15   21
[6,]    6   12   18   24

3、另外的方法

1、apply()

apply(x, 3, t)

apply()函數，可將一個任意函數“應用”到矩陣、數組、數據框的任何維度上。apply函數的使用格式為：
 apply(x, MARGIN, FUN, ...)
其中，x為數據對象，MARGIN是維度的下標，FUN是由你指定的函數，而...則包括了任何想傳遞給FUN的參數。在矩陣或數據框中，MARGIN=1表示行，MARGIN=2表示列。

2、aperm()

（1）aperm() 函數，Transpose an array by permuting its dimensions and optionally resizingit.

Transpose變換順序

permute 序列改變，重新排列一個數組

該函數意即改變數組的維度順序，維度1,2,3按不同順序進行變換。

（2）array()函數，用法array(data = NA, dim = length(data), dimnames = NULL)

array(aperm(x, c(2,1,3)), c(6,3))

將數組x維度改變（1->2,2->1,3->3）后：

aperm(x, c(2,1,3))

再變換成新的數組：

array(aperm(x, c(2,1,3)), c(6,3))

注意：

其實這樣做有點多余，可直接應用數組變換：

array(x, c(6,3))

結果與上述方法結果一樣。

如果是三維數量是4，則公式為：

array(x,c(6,4))

依此類推。