R语言学习系列03数据结构I向量矩阵多维数组.docx

1、R语言学习系列03数据结构I向量矩阵多维数组03. 数据结构I向量，矩阵，多维数组一、向量（一维数据）向量是R语言中最基本的数据类型，是以一维数组管理数据的一种对象类型，可以是数值型、字符型、逻辑值型、复数型。注意：同一向量不能混杂多种不同类型的数据。1. 创建向量通过函数c()实现组合功能，例如 x1 x11 2 3 5 7 10 x2 x21 a b c2. 向量索引（1） 下标索引（注意：R中下标是从1开始的），例如x11返回x1的第1个元素x1-1返回除第一个元素之外的所有元素x1c(2:4)返回x1的第2至4个元素x1-c(2:4)返回x1的除第2至4元素之外的所有元素（2） 名称索

2、引先给向量中的每个元素命名，再通过名称访问对应的元素： names(x1) x1c(three,seven)three seven 3 7 （3）which元素位置通过函数which()返回逻辑向量中为TRUE的位置；which.max(x1)返回向量x1中最大值所在的位置；which.min(x1)返回向量x1中最小值所在的位置。 x1 x1which(x13 & x1 x1which.max(x1)1 10 （4）subset生成子集检索向量中满足条件的元素，提取出来：subset(x1,x13 & x1 x1 x2=1:4 match(x1,x2)1 2 3 NA NA NA（6）%in

3、%检查是否属于x1 %in% x2 逐个判断向量x1中元素是否属于向量x2： x1 %in% x21 TRUE TRUE FALSE FALSE FALSE3. 向量的编辑对已创建向量进行增加或删除元素。（1）增加元素 x x1 1 2 3 4 5 x x1 1 2 3 4 5 6 7 8x10=10 x 1 1 2 3 4 5 6 7 8 NA 10length(x)1 10 （2）删除元素 x=1:8 x1 1 2 3 4 5 6 7 8 x x1 1 2 4 6 7 8 x x1 2 4 6 7 8 4.向量排序函数sort()，基本格式：sort(x,decreasing=FALSE,

4、 na.last= FALSE,.)其中，x为排序对象（数值型或字符型）；decreasing默认为FALSE即升序，TURE为降序；na.last默认为FALSE，若为TRUE，则将向量中的NA值放到序列末尾。函数rank()，返回值是该向量中对应元素的“排名”。函数order(),返回值是对应“排名”的元素所在向量中的位置，例如， x x1 1 5 8 2 9 7 4 order(x)1 1 4 7 2 6 3 5说明：默认按升序，排名第2的元素在原向量的第4个位置。函数rev(),将序列进行反转，即1,2,3变成3,2,1 5.创建等差序列函数seq(),基本格式为：seq(from=.

5、,to=.,by=.,length.out=.,along.with =.)其中，from设置首项（默认为1）；to设置尾项；by设置等差值（默认为1或-1）；length.out设置序列长度；along.with以该参数的长度作为序列长度。根据需要设置某几个参数即可，seq(17)同seq(1,17)同1:176.创建重复序列函数rep(),基本格式为：rep(x,times=.,length.out=.,each=.)其中，x为要重复的序列；times设置序列重复次数；length.out设置产生的序列的长度；each设置每个元素分别重复的次数（默认为1）。 x=1:3 x1 1 2 3

6、rep(x,2)1 1 2 3 1 2 3 rep(x,each=2)1 1 1 2 2 3 3 rep(x,c(2,1,2) #按照规则重复序列中的各元素1 1 1 2 3 3 rep(x,each=2,length.out=4)1 1 1 2 2 rep(x,each=2,times=3) 1 1 1 2 2 3 3 1 1 2 2 3 3 1 1 2 2 3 3二、矩阵（二维数据）矩阵是二维数组，可以描述二维数据，也要求矩阵内各元素有相同的类型。1.创建矩阵函数matrix(),基本格式为：matrix(x, nrow=., ncol=., byrow=., dimnames=.)其中，

7、x为数据向量作为矩阵的元素；nrow设定行数；ncol设定列数；byrow设置是否按行填充，默认为FALSE（按列填充）；dimnames用字符型向量表示矩阵的行名和列名。 x x 1 1 2 3 4 5 6 a a ,1 ,21, 1 22, 3 43, 5 6 b b ,1 1, 1 2, 2 3, 3 4, 4 5, 5 6, 6 dim(b)=c(3,2) b ,1 ,21, 1 42, 2 53, 3 6 c c c1 c2r1 1 4r2 2 4r3 3 6函数as.vector(),可将矩阵转化为向量，元素按列读取。 as.vector(c) 1 1 2 3 4 5 62.矩阵索

8、引ai,j返回矩阵a的第i行，第j列的元素ai,返回矩阵a的第i行a,j返回矩阵a的第j列ac(i:j),返回矩阵a的第i至第j行a,j返回矩阵a的第i行，第j列的元素也可按名称索引：cr2,c1返回矩阵c的第r2行，第c1列的元素2 3.矩阵的编辑函数rbind(A,B),纵向合并（增加行），要求列数相同；函数cbind(C,D),衡向合并（增加列），要求行数相同。注意：rbind(A,1)相当于给矩阵A增加一行“1”。a-1,，删除矩阵a的第一行a,-1，删除矩阵a的第一列a-c(2:4),，删除矩阵a的第2至4行 4.矩阵的运算+-*/四则运算（要求矩阵维数相同）colSums()对矩阵

9、的各列求和rowSums()对矩阵的各行求和colMeans()对矩阵的各列求均值rowMeans()对矩阵的各行求均值t()对矩阵转置det()返回方阵的行列式crossprod()返回两个矩阵的内积outer()返回矩阵的外积（叉积）%*%矩阵乘法（要求左阵的列数=右阵的行数）diag()取矩阵对角线元素生成对角矩阵，若对象是向量，则以该向量作为对角元素solve()返回逆矩阵（要求矩阵可逆）eigen()返回矩阵的特征值与特征向量三、多维数组（高维数据）数组与矩阵类似，是矩阵的扩展，维度3. 也要求数组中各元素有相同的类型。1.创建多维数组函数array(),基本格式为：array(x,

10、dim=.,dimnames=.)其中，x为数据向量作为多维数组的元素；dim设置多维数组各维度的维数；dimnames设置多维数组各维度的名称。 x dim1 dim2 dim3 a a, , C1 B1 B2 B3 B4 B5A1 1 4 7 10 13A2 2 5 8 11 14A3 3 6 9 12 15, , C2 B1 B2 B3 B4 B5A1 16 19 22 25 28A2 17 20 23 26 29A3 18 21 24 27 302.多维数组索引第3个维度姑且称为“页”。a2,4,2返回第2页，第2行，第4列的元素26或按各维度名称索引aA2,B4,C2同a2,4,2a,2返回第2页dim(a)返回多维数组a的各维度的维数3 5 2主要参考文献：1 张良均，谢佳标，杨坦，肖刚. R语言与数据挖掘. 机械工业出版社，2016.