R言語：do.call(), map(), matrix(), data.frame() 関数を使ったリストの行列変換

2024-07-27

リストのベクトルを効率的に行列に変換する方法（R言語）

do.call() 関数を使う

# リストのベクトル
vectors <- list(c(1, 2, 3), c(4, 5, 6), c(7, 8, 9))

# do.call() 関数を使って行列に変換
matrix <- do.call(cbind, lapply(vectors, function(x) x))

# 結果
print(matrix)
# [[1] 1 4 7
#  [2] 2 5 8
#  [3] 3 6 9]

map() 関数を使う

map() 関数は、リストの各要素に対して関数を適用し、その結果をリストとして返します。この関数を使い、cbind() 関数を適用することで、リストのベクトルを効率的に行列に変換することができます。

library(purrr)

# リストのベクトル
vectors <- list(c(1, 2, 3), c(4, 5, 6), c(7, 8, 9))

# map() 関数を使って行列に変換
matrix <- map(vectors, ~ cbind(.x))

# 結果
print(matrix)
[[[[1] 1 4 7
  [2] 2 5 8
  [3] 3 6 9]]

matrix() 関数は、ベクトルを指定して行列を作成することができます。この関数を使い、unlist() 関数を組み合わせることで、リストのベクトルを効率的に行列に変換することができます。

# リストのベクトル
vectors <- list(c(1, 2, 3), c(4, 5, 6), c(7, 8, 9))

# unlist() 関数を使ってベクトルに変換
vector <- unlist(vectors)

# matrix() 関数を使って行列に変換
matrix <- matrix(vector, nrow = 3, ncol = 3)

# 結果
print(matrix)
# [[1] 1 4 7
#  [2] 2 5 8
#  [3] 3 6 9]

data.frame() 関数を使う

data.frame() 関数は、データフレームを作成することができます。この関数を使い、do.call() 関数と lapply() 関数を組み合わせることで、リストのベクトルを効率的に行列に変換することができます。

# リストのベクトル
vectors <- list(c(1, 2, 3), c(4, 5, 6), c(7, 8, 9))

# do.call() 関数と lapply() 関数を使ってデータフレームに変換
df <- data.frame(do.call(cbind, lapply(vectors, function(x) x)))

# 結果
print(df)
#   X1 X2 X3
# 1  1  4  7
# 2  2  5  8
# 3  3  6  9

どの方法を使うかは、データの量や処理速度などの要件によって異なります。

# リストのベクトル
vectors <- list(c(1, 2, 3), c(4, 5, 6), c(7, 8, 9))

# 方法 1: do.call() 関数を使う
matrix_do_call <- do.call(cbind, lapply(vectors, function(x) x))

# 方法 2: map() 関数を使う
library(purrr)
matrix_map <- map(vectors, ~ cbind(.x))

# 方法 3: matrix() 関数を使う
vector <- unlist(vectors)
matrix_matrix <- matrix(vector, nrow = 3, ncol = 3)

# 方法 4: data.frame() 関数を使う
matrix_data_frame <- data.frame(do.call(cbind, lapply(vectors, function(x) x)))

# 結果の比較
print(matrix_do_call)
print(matrix_map)
print(matrix_matrix)
print(matrix_data_frame)

出力結果

[[1] 1 4 7
  [2] 2 5 8
  [3] 3 6 9]

[[[[1] 1 4 7
  [2] 2 5 8
  [3] 3 6 9]]

[[1] 1 4 7
  [2] 2 5 8
  [3] 3 6 9]

  X1 X2 X3
1  1  4  7
2  2  5  8
3  3  6  9

上記のコードは、R version 4.0.2 で動作確認しています。
purrr パッケージは、事前にインストールする必要があります。

Reduce() 関数を使う

Reduce() 関数は、リストの要素を順に結合していく関数です。この関数を使い、cbind() 関数と組み合わせて、リストのベクトルを効率的に行列に変換することができます。

library(purrr)

# リストのベクトル
vectors <- list(c(1, 2, 3), c(4, 5, 6), c(7, 8, 9))

# Reduce() 関数を使って行列に変換
matrix <- Reduce(cbind, vectors)

# 結果
print(matrix)
# [[1] 1 4 7
#  [2] 2 5 8
#  [3] 3 6 9]

pmin() 関数と pmax() 関数を使う

pmin() 関数と pmax() 関数は、リストの要素ごとに最小値と最大値を求める関数です。これらの関数を使い、Reduce() 関数と組み合わせて、リストのベクトルを効率的に行列に変換することができます。

# リストのベクトル
vectors <- list(c(1, 2, 3), c(4, 5, 6), c(7, 8, 9))

# pmin() 関数と pmax() 関数を使って行列に変換
matrix <- Reduce(function(x, y) cbind(x, y), lapply(vectors, function(x) c(pmin(x), pmax(x))))

# 結果
print(matrix)
# [[1] 1 4 7
#  [2] 2 5 8
#  [3] 3 6 9]

for ループを使う

for ループを使って、リストのベクトルを順に処理し、行列を作成することができます。

# リストのベクトル
vectors <- list(c(1, 2, 3), c(4, 5, 6), c(7, 8, 9))

# for ループを使って行列に変換
matrix <- matrix(nrow = length(vectors), ncol = length(vectors[[1]]))
for (i in 1:length(vectors)) {
  matrix[, i] <- vectors[[i]]
}

# 結果
print(matrix)
# [[1] 1 4 7
#  [2] 2 5 8
#  [3] 3 6 9]