如何在R中不使用for循环为零矩阵每行分配随机向量？

问题原因 #

你当前代码仅调用了一次fun(5)$A，得到长度为2的向量，R在赋值时会自动循环该向量以匹配矩阵维度，因此出现两行重复的结果。要实现每行调用一次fun生成独立随机值，需让fun被执行10次并将结果整理为矩阵。

方法1：Base R的replicate函数 #

replicate可重复执行表达式并自动整理结果，是最简洁的Base R实现方式：

set.seed(200)

fun <- function(mu) {
  a <- rnorm(2, mu, 1)
  b <- rexp(2, mu)
  list("A" = a, "B" = b)
}

# 重复调用10次fun(5)$A，转置后得到10行2列矩阵
M <- t(replicate(10, fun(5)$A))

replicate(10, fun(5)$A)会生成2行10列的矩阵（每次返回的长度2向量按列排列），通过t()转置后得到目标格式的矩阵，每行都是独立生成的随机值。

方法2：lapply + do.call(rbind, ...) #

这也是Base R的经典写法，通过lapply生成列表后合并为矩阵：

set.seed(200)
M <- do.call(rbind, lapply(1:10, function(x) fun(5)$A))

方法3：向量化改造函数（最高效） #

由于rnorm和rexp本身支持向量化生成随机数，直接改造fun一次性生成所有所需值，效率远高于多次函数调用：

set.seed(200)

# 改造后的函数，支持生成n行结果
fun_vec <- function(mu, n) {
  # 一次性生成2*n个随机数，整理为n行2列矩阵
  a <- matrix(rnorm(2*n, mu, 1), nrow = n, ncol = 2)
  b <- matrix(rexp(2*n, mu), nrow = n, ncol = 2)
  list("A" = a, "B" = b)
}

# 直接生成10行的结果
M <- fun_vec(5, 10)$A

验证结果 #

运行上述任意方法后，矩阵M的每行均为独立随机值，示例输出（以方法1为例）：

[,1]     [,2]
 [1,] 5.084756 5.226460
 [2,] 4.727650 5.242540
 [3,] 5.359035 4.774626
 [4,] 4.880907 5.472666
 [5,] 3.872272 5.137663
 [6,] 5.676256 4.888611
 [7,] 4.496857 5.038764
 [8,] 5.178080 4.337789
 [9,] 5.182021 4.872760
[10,] 4.787672 5.497815

内容的提问来源于stack exchange，提问作者DevD