高效获取稀疏矩阵的非零元素坐标

Question

我想获取矩阵中所有非零元素的行列坐标

M

。如果

M

不太大，那就很简单了：

m <- matrix(sample(0:1, 25, TRUE, prob=c(0.75, 0.25)), 5, 5)

     #[,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
#[1,]    0    0    0    0    0
#[2,]    1    1    0    0    0
#[3,]    0    0    0    1    0
#[4,]    0    0    1    0    0
#[5,]    0    0    0    0    0

nz <- which(m != 0)
cbind(row(m)[nz], col(m)[nz])

     #[,1] [,2]
#[1,]    2    1
#[2,]    2    2
#[3,]    4    3
#[4,]    3    4

但是，在我的例子中

M

是一个稀疏矩阵（使用 Matrix 包创建），其维度可能非常大。如果我像上面那样调用

row(M)

和

col(M)

，我将生成几个与

M

大小相同的密集矩阵，我绝对不想这样做。

有没有一种方法可以得到像上面这样的结果，而无需一路创建密集矩阵？

Answer 1

我想你想要

which(m!=0,arr.ind=TRUE)

看看

showMethods("which")

，这似乎是为了有效地处理稀疏矩阵而设置的。对于稀疏的、面向列的矩阵，您还可以通过操作内部

@p

（列指针）和

@i

（行指针）槽更直接（但难以理解）获得答案：

mm <- Matrix(m)
dp <- diff(mm@p)
cbind(mm@i+1,rep(seq_along(dp),dp))

@tflutre 评论：

如果

m

是对称的，则只有

which(m != 0, arr.ind=TRUE)

始终返回非零坐标的完整列表。使用

mm@p

的代码可能不会！事实上，

mm <- as(m, "sparseMatrix")

可以自动且“默默地”检测 m 是否对称，如果是这样，它可能只存储上（或下）三角值：查看字段

mm@uplo

。