集群合并

Question

我有一个矩阵，用来描述成群的物体。

n <- 6 # number of objects
group <- matrix(c(1,2,1,4,1,3,6,3,5,3,NA,NA,2,NA,2,NA,NA,6,NA,6,NA,NA,NA,NA,4,NA,NA,NA,NA,5),5,6)
colnames(group) <- colnames(group, do.NULL = FALSE, prefix = "obj.")
rownames(group) <- rownames(group, do.NULL = FALSE, prefix = "step.")
group #  an n-1 by n matrix
#        obj.1 obj.2 obj.3 obj.4 obj.5 obj.6
# step.1     1     3    NA    NA    NA    NA
# step.2     2     6    NA    NA    NA    NA
# step.3     1     3     2     6    NA    NA
# step.4     4     5    NA    NA    NA    NA
# step.5     1     3     2     6     4     5

我想要创建一个矩阵与合并集群的步调。此矩阵等于在hclust函数中返回的对象合并。

merge <- matrix(c(-1, -2, 1, -4, 3, -3, -6, 2, -5, 4), 5, 2)
merge
#      [,1] [,2]
# [1,]   -1   -3
# [2,]   -2   -6
# [3,]    1    2
# [4,]   -4   -5
# [5,]    3    4

合并是一个n-1×2矩阵.合并的第一行描述集群在集群的第一步的合并。如果行中的元素j为负值，则在此阶段合并了观察-j。如果j为正，则合并与在算法的(早期)阶段j形成的集群合并。因此，合并中的负条目表示单个个体的聚集，而正项表示非单个个体的聚集。

我一直未能找到一个简单的解决办法。这有什么功能吗？

Answer 1

基本上你有一组组(每一行一组).

group
#        obj.1 obj.2 obj.3 obj.4 obj.5 obj.6
# step.1     1     3    NA    NA    NA    NA
# step.2     2     6    NA    NA    NA    NA
# step.3     1     3     2     6    NA    NA
# step.4     4     5    NA    NA    NA    NA
# step.5     1     3     2     6     4     5

..。并且您希望知道前两行被合并以形成当前行。

首先，我将创建一个矩阵，该矩阵指示每个对象是否位于特定行：

(hasObs <- sapply(seq_len(ncol(group)), function(i) rowSums(!is.na(group) & group == i)))
#        [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6]
# step.1    1    0    1    0    0    0
# step.2    0    1    0    0    0    1
# step.3    1    1    1    0    0    1
# step.4    0    0    0    1    1    0
# step.5    1    1    1    1    1    1

我将使用它创建一个矩阵，其中每个元素(i，j)指示最近出现j的前一行(如果没有前面的行，则表示-j )：

(prevObs <- sapply(seq_len(ncol(hasObs)), function(i) {
  pos <- which(head(hasObs, -1)[,i] == 1)
  rep(c(-i, pos), diff(c(0, pos, nrow(hasObs))))
}))
#        [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6]
#          -1   -2   -3   -4   -5   -6
# step.1    1   -2    1   -4   -5   -6
# step.1    1    2    1   -4   -5    2
# step.3    3    3    3   -4   -5    3
# step.3    3    3    3    4    4    3

现在很容易确定哪些行被合并以生成当前行：

t(apply(hasObs*prevObs, 1, function(x) unique(x[x != 0])))
#        [,1] [,2]
# step.1   -1   -3
# step.2   -2   -6
# step.3    1    2
# step.4   -4   -5
# step.5    3    4

第一行组合单个元素1和3，第二行组合单个元素2和6，第三行组合前两个组，第四组合单个元素4和5，第五行组合来自第3行和第4行的组。