R语言常用数学函数

Python020

R语言常用数学函数,第1张

R语言常用数学函数

sum()、max()、min()、mean()、median()

prod(x) 对x中的元素都连乘

which.max(x) 返回x中最大元素的下标

which.min(x) 返回x中最小元素的下标

range(x) 值域

rev(x) 对x中的元素取逆序

sort(x) 将x中的元素将升序排列

pmin(x,y) 返回一个向量,它的第i个元素是x[i],y[i] 中最小值

pmax(x,y) 返回一个向量,它的第i个元素是x[i],y[i] 中最大值

cumsum(x) 求累积和,返回一个向量,第i个元素等于x[1]到x[i]的和

cumprod(x) 求累积(从左到右)乘积

cummin(x) 求累积最小值(从左到右)

cummax(x) 求累积最大值(从左到右)

match(x,y) 返回一个和x的长度相同的向量,第i个元素表示y中与x[i]相同的元素的位置(没有则返回NA)

na.omit(x) 函数忽略有缺失值(NA)的观察数据(如果x是矩阵或数据框则忽略相应的行)

na.fail(x) 如果x包含至少一个NA则返回一个错误消息

which() 返回符合条件的元素的下标

choose 组合数,二项式,例choose(4,2) 返回6

rep(x,y) 将x重复y次

unique(x) 去掉重复的元素,只取一个

table(x) 返回一个列表,给出y中重复元素的个数列表

subset(x,条件) 返回x中满足特定条件的子集

vector:向量 numeric:数值型向量 logical:逻辑型向量 character;字符型向量 list:列表 data.frame:数据框

c:连接为向量或列表 sequence:等差序列 rep:重复

length:求长度 subset:求子集 seq,from:to, NA:缺失值 NULL:空对象 sort,order,unique,rev:排序 unlist:展平列表 attr,attributes:对象属性

mode,typeof:对象存储模式与类型 names:对象的名字属性

character:字符型向量 nchar:字符数 substr:取子串 format,formatC:把对象用格式转换为字符串 paste,strsplit:连接或拆分

charmatch,pmatch:字符串匹配 grep,sub,gsub:模式匹配与替换

complex,Re,Im,Mod,Arg,Conj:复数函数

factor:因子 codes:因子的编码 levels:因子的各水平的名字 nlevels:因子的水平个数 cut:把数值型对象分区间转换为因子

table:交叉频数表 split:按因子分组 aggregate:计算各数据子集的概括统计量 tapply:对“不规则”数组应用函数

+, -, *, /, ^, %%, %/%:四则运算 ceiling,floor,round,signif,trunc,zapsmall:舍入 max,min,pmax,pmin:最大最小值

range:最大值和最小值 sum,prod:向量元素和,积 cumsum,cumprod,cummax,cummin:累加、累乘 sort:排序 approx和approx fun:插值 diff:差分 sign:符号函数

abs,sqrt:绝对值,平方根 log, exp, log10, log2:对数与指数函数 sin,cos,tan,asin,acos,atan,atan2:三角函数

sinh,cosh,tanh,asinh,acosh,atanh:双曲函数

beta,lbeta,gamma,lgamma,digamma,trigamma,tetragamma,pentagamma,choose ,lchoose:与贝塔函数、伽玛函数、组合数有关的特殊函数

fft,mvfft,convolve:富利叶变换及卷积 polyroot:多项式求根 poly:正交多项式 spline,splinefun:样条差值

besselI,besselK,besselJ,besselY,gammaCody:Bessel函数 deriv:简单表达式的符号微分或算法微分

array:建立数组 matrix:生成矩阵 data.matrix:把数据框转换为数值型矩阵 lower.tri:矩阵的下三角部分 mat.or.vec:生成矩阵或向量 t:矩阵转置

cbind:把列合并为矩阵 rbind:把行合并为矩阵 diag:矩阵对角元素向量或生成对角矩阵 aperm:数组转置 nrow, ncol:计算数组的行数和列数 dim:对象的维向量

dimnames:对象的维名 row/colnames:行名或列名 %*%:矩阵乘法 crossprod:矩阵交叉乘积(内积) outer:数组外积 kronecker:数组的Kronecker积

apply:对数组的某些维应用函数 tapply:对“不规则”数组应用函数 sweep:计算数组的概括统计量 aggregate:计算数据子集的概括统计量 scale:矩阵标准化

matplot:对矩阵各列绘图 cor:相关阵或协差阵 Contrast:对照矩阵 row:矩阵的行下标集 col:求列下标集

solve:解线性方程组或求逆 eigen:矩阵的特征值分解 svd:矩阵的奇异值分解 backsolve:解上三角或下三角方程组 chol:Choleski分解

qr:矩阵的QR分解 chol2inv:由Choleski分解求逆

<,>,<=,>=,==,!=:比较运算符 !,&,&&,|,||,xor():逻辑运算符 logical:生成逻辑向量 all,any:逻辑向量都为真或存在真

ifelse():二者择一 match,%in%:查找 unique:找出互不相同的元素 which:找到真值下标集合 duplicated:找到重复元素

optimize,uniroot,polyroot:一维优化与求根

if,else,ifelse,switch:分支 for,while,repeat,break,next:循环 apply,lapply,sapply,tapply,sweep:替代循环的函数。

function:函数定义 source:调用文件 call:函数调用 .C,.Fortran:调用C或者Fortran子程序的动态链接库。 Recall:递归调用

browser,debug,trace,traceback:程序调试 options:指定系统参数 missing:判断虚参是否有对应实参 nargs:参数个数 stop:终止函数执行

on.exit:指定退出时执行 eval,expression:表达式计算 system.time:表达式计算计时 invisible:使变量不显示 menu:选择菜单(字符列表菜单)

其它与函数有关的还有:delay,delete.response,deparse,do.call,dput,environment ,,formals,format.info,interactive,

is.finite,is.function,is.language,is.recursive ,match.arg,match.call,match.fun,model.extract,name,parse,substitute,sys.parent ,warning,machine

cat,print:显示对象 sink:输出转向到指定文件 dump,save,dput,write:输出对象 scan,read.table,load,dget:读入

ls,objects:显示对象列表 rm, remove:删除对象 q,quit:退出系统 .First,.Last:初始运行函数与退出运行函数。

options:系统选项 ?,help,help.start,apropos:帮助功能 data:列出数据集分析

每一种分布有四个函数:d――density(密度函数),p――分布函数,q――分位数函数,r――随机数函数。

比如,正态分布的这四个函数为dnorm,pnorm,qnorm,rnorm。下面我们列出各分布后缀,前面加前缀d、p、q或r就构成函数名:

norm:正态,t:t分布,f:F分布,chisq:卡方(包括非中心) unif:均匀,exp:指数,weibull:威布尔,gamma:伽玛,beta:贝塔

lnorm:对数正态,logis:逻辑分布,cauchy:柯西, binom:二项分布,geom:几何分布,hyper:超几何,nbinom:负二项,pois:泊松 signrank:符号秩,

wilcox:秩和,tukey:学生化极差

sum, mean, var, sd, min, max, range, median, IQR(四分位间距)等为统计量,sort,order,rank与排序有关,其它还有ave,fivenum,mad,quantile,stem等。

R中已实现的有chisq.test,prop.test,t.test。

cor,cov.wt,var:协方差阵及相关阵计算 biplot,biplot.princomp:多元数据biplot图 cancor:典则相关 princomp:主成分分析 hclust:谱系聚类

kmeans:k-均值聚类 cmdscale:经典多维标度 其它有dist,mahalanobis,cov.rob。

ts:时间序列对象 diff:计算差分 time:时间序列的采样时间 window:时间窗

lm,glm,aov:线性模型、广义线性模型、方差

向量 是将若干个基础类型相同的值存储在一起, 各个元素可以按序号访问。 如果将若干个数值存储在一起可以用序号访问, 就叫做一个数值型向量。

用c()函数把多个元素或向量组合成一个向量。如

10:13这样的写法表示从10到13的整数组成的向量。

用print()函数显示向量或在命令行中显示向量时, 每行显示的行首会有方括号和数字序号, 代表该行显示的第一个向量元素的下标。如

length(x)可以求x的长度。 长度为零的向量表示为numeric(0)。 numeric()函数可以用来初始化一个指定元素个数而元素都等于零的数值型向量, 如numeric(10)会生成元素为10个零的向量。

单个数值称为标量, R没有单独的标量类型, 标量实际是长度为1的向量。

R中四则运算用+ - * / ^表示(加、减、乘、除、乘方),如

R中四则运算仍遵从通常的优先级规则, 可以用圆括号()改变运算的先后次序。 如

除了加、减、乘、除、乘方, R还支持整除运算和求余运算。 用%/%表示整除,用%%表示求余。如

向量与标量运算

向量与标量的运算为每个元素与标量的运算, 如

一个向量乘以一个标量, 就是线性代数中的数乘运算。

四则运算时如果有缺失值,缺失元素参加的运算相应结果元素仍缺失。 如

等长向量的运算为对应元素两两运算。 如

两个等长向量的加、减运算就是线性代数中两个向量的加、减运算。

两个不等长向量的四则运算, 如果其长度为倍数关系,规则是每次从头重复利用短的一个。 如

不仅是四则运算,R中有两个或多个向量按照元素一一对应参与某种运算或函数调用时, 如果向量长度不同,一般都采用这样的规则。

如果两个向量的长度不是倍数关系,会给出警告信息。如

R中的函数一般都是向量化的: 在R中, 如果普通的一元函数以向量为自变量,一般会对每个元素计算。 这样的函数包括sqrt, log10, log, exp, sin, cos, tan等许多。 如

为了查看这些基础的数学函数的列表,运行命令help.start(), 点击链接“Search Engine and Keywords”, 找到“Mathematics”栏目, 浏览其中的“arith”和“math”链接中的说明。 常用的数学函数有:

有一些不太常用的数学函数:

如果自己编写的函数没有考虑向量化问题, 可以用Vectorize()函数将其转换成向量化版本。

sort(x)返回排序结果。 rev(x)返回把各元素排列次序反转后的结果。 order(x)返回排序用的下标。如

例子中, order(x)结果中3是x的最小元素11所在的位置下标, 1是x的第二小元素33所在的位置下标, 2是x的最大元素55所在的位置下标。

sum(求和), mean(求平均值), var(求样本方差), sd(求样本标准差), min(求最小值), max(求最大值), range(求最小值和最大值)等函数称为统计函数, 把输入向量看作样本,计算样本统计量。 prod求所有元素的乘积。

cumsum和cumprod计算累加和累乘积。如

其它一些类似函数有pmax, pmin, cummax, cummin等。

1. 显示1到100的整数的平方根和立方根(提示:立方根就是三分之一次方)。

2. 设有10个人的小测验成绩为:

解答: