在R中,基本的数据结构有:向量,矩阵,数组,数据框,列表,因子,函数等。 向量:一系列同类型的有序元素构成。
向量是一维结构。 向量是R最简单的数据结构,在R中没有标量。
标量被看成1个元素的向量。 向量元素必须是同类型的。
由于向量是最简单的数据结构,因此本章中以向量为例子来解释各个概念。
矩阵:二维的同类型元素的集合。
矩阵由函数matrix创建。 矩阵需要输入行数,列数。 矩阵是二维的,引用元素可通过双下标做索引。
矩阵在物理实现时,是向量附加行列数属性来实现的,因此也可以通过向量的方式引用其元素。
1、结构类型是指在R语言中,自带的对象的数据结构的类型。主要有 向量、矩阵、数组、数据框、列表等。
2、元素类型是指在一个对象中,其元素所属类型。主要类型有: 数值型:分为整数型和双精度型(默认)。 字符型:夹在双引号或者单引号之间的字符或字符串。 复数型:形如a+bi形式的复数。 逻辑型:只能取TRUE(T)/FALSE(F)。 函数型:函数对象。 RAW:以二进制形式保存的数据。 缺省值:若某值不可得到(not available)或缺少值(missing value),相关位置可被赋NA值;任何NA的运算结果都为NA。
A<-c(2,4,6)
B<-c(“Lee”,”Jack”)
C<-c(TRUE,FALSE)
A是向量,A有三个元素,A的元素是数值型。 B是向量,B有两个元素,B的元素是字符型。 C是向量,C有两个元素,C的元素是逻辑型。
R中皆对象。 R中所有的对象都有元素类型和长度属性,可通过函数typeof()和length()获取; 数据结构可通过class()获取。 R对象的长度可以随时发生改变,常见包括如下情况:
R语言不能通过对某元素赋NULL值的方式,删除一个元素。
1、除了typeof和length之外,其他class的对象可能还会有其他的属性,可以通过函数attributes()和attr()进行操作,例如: 函数attributes(object)将给出当前对象所具有的所有非基本属性(长度和模式属于基本属性)的一个列表。 函数attr(object,name)可以被用来选取一个指定的属性。
R的数组中,元素的排列顺序是第一下标变化最快,最后下标变化最慢。这在FORTRAN中叫做“ 按列次序”。 属性以列表形式保存,其中所有元素都有名字。
2、dim属性可通过dim()操作:二维或以上的都有dim属性。
1、用下标来访问对象中的元素:下标个数需与对象维数对应。
R的所有对象都可用一个下标来索引,这样就把对象看成广义的“向量”——有顺序的一排元素,这个对象是表明在这个序列中元素的序号。
比如上述x虽然是2维的,但是x[2]也可以,表明第二个元素。 下标可以是负值,这表明就不选这个位置的元素。
> x = array(6:1,2:3)
> x
[,1] [,2] [,3]
[1,] 6 4 2
[2,] 5 3 1
> x[2] #按照存储的顺序访问单个元素
[1] 5
> x[1,2] #通过多个下标访问单个元素
[1] 4
> x[1,] #返回一行
[1] 6 4 2
> x[,1] #返回一列
[1] 6 5
2、生成筛选索引:可以用等维的逻辑向量来选取元素。
如果是矩阵,则需要等维度的逻辑矩阵来选取元素。提取出TRUE位置的元素。结果返回的是一个向量。 若筛选矩阵中有NA值,则此位置处的提取值为NA.
3、若对象有names属性,还可通过names所含的字符串来索引。
若对象是list 或者 data frame类型的,可以用$连接names属性值,来引用对应分量。
注意:向量、矩阵和数组不可通过$来引用。
1、向量
2、向量的创建 向量可以用c()函数创建,其元素用逗号分隔,放在c()的参数列表中。 用rep(x,y)函数创建。 用冒号运算符(:)创建向量。 用seq()函数创建向量 by参数需与from to参数匹配 by可以是小数 随机数向量的生成(后面)
向量: 随机数的生成
4、向量的运算 普通运算符+-*/都是元素与元素相+-*/。 循环补齐规则:在对两个向量使用运算符时,若要求这两个向量具有相同的长度,R会自动循环补齐,即重复较短的向量,直到它与另一个向量长度相匹配。 一些函数 all()/any(): 参数中是否“all为TRUE/any为TRUE”。 强筛选函数subset() : 剔除NA值。
函数which():返回向量中元素为TRUE的序列号。
1、矩阵:二维相同类型的元素的组合。 2、矩阵的创建 matrix()函数
标准创建matrix的方法。
可以省略不必要的参数。
可以创建NA矩阵。
3、元素的引用: 下标索引 逻辑向量筛选 名字索引——字符串索引
[注] 向量、矩阵和数组不可用$来引用对象。
4、矩阵的运算 线性代数运算:%*% apply():对矩阵的行(或列)调用函数的函数 apply(m,dimcode,f,fargs) m是目标矩阵 dimcode是维度编号:沿着此维度提取出对象的分量,然后对各分量应用对应的函数。 1代表对每一行应用函数,2代表对每一列应用函数。 f是应用在行或列上的函数。 fargs是f的可选参数集
apply每一次对行或列运用函数f()时得到的结果是列矩阵
矩阵的融合: 按行融合两个矩阵:rbind() 按列融合两个矩阵:cbind()