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r - Rcpp：检索和替换方阵的非对角线值

问题描述

使用 Rcpp/Armadillo，如何有效地提取/替换方阵的非对角线值？在 R 中，它可以使用：old_values = A[row(A) == (col(A) - k)]; A[row(A) == (col(A) - k)] = new_values. 使用 Armadillo，可以使用 for 循环（见下文）来实现此目标。但是有没有更简单的方法来编写代码？由于我需要对所有k大矩阵（> 10000 行，> 10000 列）执行此操作，因此最好考虑效率。这是一个可重现的示例：

A = matrix(1:25, 5, 5) 

A[row(A) == (col(A) - 3)] # extract the 3rd off-diagnal values
A[row(A) == (col(A) - 2)] = -5 of # replace the 2nd off-diagnal values with -5

使用 for 循环的 cpp 代码：

arma::vec retrieve_off_diag_values( arma::mat A, unsigned k )
    {
        unsigned n_cols = A.n_cols;
        arma::vec off_diag_values(n_cols - k);
        for( unsigned i=0; i <(n_cols - k); i++ )
        {
            off_diag_values(i) = A(i, i+k);
        } 
        return off_diag_values;
    }

标签： rrcpparmadillo

解决方案

要将指定对角线中的值提取到向量中，其中 k < 0 表示次对角线，k = 0 表示主对角线，k > 0 表示超对角线：

#include<RcppArmadillo.h>
// [[Rcpp::depends(RcppArmadillo)]]

// [[Rcpp::export]]
arma::vec diag_get(const arma::mat& X, int k)   // note the 'const' and '&'
{
    return X.diag(k);
}

要将对角线上的值设置为特定值：

// [[Rcpp::export]]
void diag_fill(arma::mat& X, int k, double value)   // note the '&' character
{
    X.diag(k).fill(value);
}

要将对角线上的特定值的实例更改为另一个值：

// [[Rcpp::export]]
void diag_change(arma::mat& X, int k, double old_value, double new_value)
{
    X.diag(k).replace(old_value, new_value);
}

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