是否可以将自定义差分函数传递给 R 的 diff 函数？

Question

我在p中存储了一组 2D 点：

x <- c(0, 1, 2, 3, 4)
y <- c(0, 1, 2, 3, 4)
p <- cbind(x,y)

我需要计算每个连续点之间的距离，我计算距离的函数是hypotenuse（实际上我的问题有点不同，因为我有一个经度、纬度值的列表，我需要使用 geosphere 包中的distVincentyEllipsoid）。

hypotenuse <- function(p1,p2)
{
  sqrt((p1[1]-p2[1])^2+(p1[2]-p2[2])^2)
}

我想使用diff但在我看来，我无法将自定义"差分"函数传递给diff函数，因此到目前为止我的解决方案如下：

distances <- c()
for(i in 2:nrow(p))
{
  distances <- c(distances,hypotenuse(p[i,],p[i-1,]))
}

我读了这个问题 类似于 R 中的 diff 的迭代和滞后函数，但不仅仅是差异？ 我尝试以这种方式使用 zoo 包中的 rollapply 函数：

library(zoo)
rollapply(p,width=1,FUN=hypotenuse)

但我收到错误

FUN（data[posns]， ...） 中的错误：
缺少参数"P2"，没有 违约

所以在我看来，FUN 不能是一个二进制函数。

是否可以使用 rollapply 函数来解决我的问题？

Answer 1

以下是一些方法：

> # 1a
> sqrt(rowSums(diff(p)^2))
[1] 1.414214 1.414214 1.414214 1.414214
> # 1b
> sqrt(diff(p[, 1])^2 + diff(p[, 2])^2)
[1] 1.414214 1.414214 1.414214 1.414214

> # 2a
> library(zoo)
> rollapply(p, 2, dist, by.column = FALSE)
[1] 1.414214 1.414214 1.414214 1.414214
> # 2b
> rollapply(p, 2, function(x) unname(hypotenuse(x[1, ], x[2, ])), by.column = FALSE)
[1] 1.414214 1.414214 1.414214 1.414214
> # 2c
> rollapply(p, 2, function(x) sqrt(sum(diff(x)^2)), by.column = FALSE)
[1] 1.414214 1.414214 1.414214 1.414214

增加：重新排列并添加到解决方案中。

Answer 2

由于这似乎是一个可接受的替代方案，因此您可以对整个计算进行矢量化：

sqrt((p[2:5,1] - p[1:4,1])^2 + (p[2:5,2] - p[1:4,2])^2)

你可以使用 head 和 tail 来概括索引，或者如果你愿意，也可以使用负索引。例如

sqrt((p[-1,1] - p[-nrow(p),1])^2 + (p[-1,2] - p[-nrow(p),2])^2)

Answer 3

我认为这个选项更干净一些，因为您可以将函数分开并且不需要修改函数，如果它是一个复杂的函数，或者如果用户没有直接访问它，这可能会很烦人（就像他感兴趣的实际函数一样）：

p.list <- unname(split(p, row(p)))   # `p` is as produced in question
mapply(hypotenuse, head(p.list, -1L), tail(p.list, -1L))
# [1] 1.414214 1.414214 1.414214 1.414214

使用与问题海报相同的hypotenuse。 这里的关键是将原始 p 矩阵转换为包含 x-y 坐标对的列表，然后允许我们使用 mapply .