En realidad puede emplearse bucles for
anidados, pero indexado la matriz que contendrá la respuesta, si bien R cuenta con otras funciones y paquetes que permiten conseguir lo mismo, lo desarrollé con ese enfoque porque podría facilitar su portabilidad a otros lenguajes de programación:
expandMatriz <- function(m, r=2){
v <- as.vector(m) # convertimos la matriz en vector
f <- dim(m)[1] # filas de m
c <- dim(m)[2] # columnas de m
# matriz base que contendrá la expansión de los datos en `m`
ans <- matrix(0, nrow=f*r, ncol=c*r)
# se crean submatrices identicas a partir de cada elemento de v
for(j in 1:c) {
for(i in 1:f) {
ans[ ((i-1)*r+1):(i*r), ((j-1)*r+1):(j*r) ] <- v[ (j-1)*f + i ]
}
}
ans
}
Aplicándolo al siguiente ejemplo
m <- matrix(1:4, nrow = 2)
expandMatriz(m, r=3)
# matriz m
[,1] [,2]
[1,] 1 3
[2,] 2 4
# reporte indexado
[1] "1-1: [1:3] [1:3] <- 1"
[1] "2-1: [4:6] [1:3] <- 2"
[1] "1-2: [1:3] [4:6] <- 3"
[1] "2-2: [4:6] [4:6] <- 4"
# matriz expandida en 3
[,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6]
[1,] 1 1 1 3 3 3
[2,] 1 1 1 3 3 3
[3,] 1 1 1 3 3 3
[4,] 2 2 2 4 4 4
[5,] 2 2 2 4 4 4
[6,] 2 2 2 4 4 4
Nótese que los bucles anidados for
no condicionan su crecimiento en función de r
(radio de crecimiento de cada elemento en la matriz m
) sino en función a los elementos contenidos en el vector v
. Para que se entienda lo anterior aquí otro alcance.
m <- matrix(1:9, nrow = 3)
expandMatriz(m, r=3)
# matriz m
[,1] [,2] [,3]
[1,] 1 4 7
[2,] 2 5 8
[3,] 3 6 9
# reporte indexado
[1] "1-1: [1:3] [1:3] <- 1"
[1] "2-1: [4:6] [1:3] <- 2"
[1] "3-1: [7:9] [1:3] <- 3"
[1] "1-2: [1:3] [4:6] <- 4"
[1] "2-2: [4:6] [4:6] <- 5"
[1] "3-2: [7:9] [4:6] <- 6"
[1] "1-3: [1:3] [7:9] <- 7"
[1] "2-3: [4:6] [7:9] <- 8"
[1] "3-3: [7:9] [7:9] <- 9"
# matriz expandida en 3
[,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9]
[1,] 1 1 1 4 4 4 7 7 7
[2,] 1 1 1 4 4 4 7 7 7
[3,] 1 1 1 4 4 4 7 7 7
[4,] 2 2 2 5 5 5 8 8 8
[5,] 2 2 2 5 5 5 8 8 8
[6,] 2 2 2 5 5 5 8 8 8
[7,] 3 3 3 6 6 6 9 9 9
[8,] 3 3 3 6 6 6 9 9 9
[9,] 3 3 3 6 6 6 9 9 9
Es decir se efectúa un uso adecuado de los bucles for
anidados:
system.time(expandMatriz( matrix(1:10000, nrow = 100), r=3))
# user system elapsed
# 0.018 0.000 0.018
La función expandMatriz
sólo funciona para un r>=2
y con matrices de NxM
dimensiones, donde: N
y M
no necesariamente son iguales.
Por ejemplo en el post se pide
m <- matrix(1:2, nrow = 2)
m
[,1]
[1,] 1
[2,] 2
Y que sea expandida rectángularmente en tres, Esto se puede conseguir:
expandMatriz(m, r=3)
[,1] [,2] [,3]
[1,] 1 1 1
[2,] 1 1 1
[3,] 1 1 1
[4,] 2 2 2
[5,] 2 2 2
[6,] 2 2 2
Finalmente los reportes de indexado que se mostraron, han sido obtenidos con lo siguiente, dentro de los bucles for
:
print(
paste0( i,"-",j,
": [",
((i-1)*r+1),":",(i*r),
"] [",
((j-1)*r+1),":",(j*r),
"] <- ",
(j-1)*f + i )
)