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:
运算符是一个符号,通知编译器执行特定的数学或逻辑操作。 R语言具有丰富的内置运算符,并提供以下类型的运算符。
运算符的类型
R语言中拥有如下几种运算符类型:
算术运算符
关系运算符
逻辑运算符
赋值运算符
其他运算符
算术运算符
下表显示了R语言支持的算术运算符。 操作符对向量的每个元素起作用。
运算符 描述 例
关系运算符
下表显示了R语言支持的关系运算符。 将第一向量的每个元素与第二向量的相应元素进行比较。 比较的结果是布尔值。
运算符 描述 例
逻辑运算符
下表显示了R语言支持的逻辑运算符。 它只适用于逻辑,数字或复杂类型的向量。 所有大于1的数字被认为是逻辑值TRUE。
将第一向量的每个元素与第二向量的相应元素进行比较。 比较的结果是布尔值。
运算符 描述 例
& 它被称为元素逻辑AND运算符。 它将第一向量的每个元素与第二向量的相应元素组合,并且如果两个元素都为TRUE,则给出输出TRUE。
v <- c(3,1,TRUE,2+3i)
t <- c(4,1,FALSE,2+3i)
print(v&t)
它产生以下结果 -
TRUE TRUE FALSE TRUE
| 它被称为元素逻辑或运算符。 它将第一向量的每个元素与第二向量的相应元素组合,并且如果元素为真,则给出输出TRUE。
v <- c(3,0,TRUE,2+2i)
t <- c(4,0,FALSE,2+3i)
print(v|t)
它产生以下结果 -
TRUE FALSE TRUE TRUE
! 它被称为逻辑非运算符。 取得向量的每个元素,并给出相反的逻辑值。
v <- c(3,0,TRUE,2+2i)
print(!v)
它产生以下结果 -
FALSE TRUE FALSE FALSE
逻辑运算符&&和|| 只考虑向量的第一个元素,给出单个元素的向量作为输出。
运算符 描述 例
&& 称为逻辑AND运算符。 取两个向量的第一个元素,并且只有两个都为TRUE时才给出TRUE。
v <- c(3,0,TRUE,2+2i)
t <- c(1,3,TRUE,2+3i)
print(v&&t)
它产生以下结果 -
TRUE
|| 称为逻辑OR运算符。 取两个向量的第一个元素,如果其中一个为TRUE,则给出TRUE。
v <- c(0,0,TRUE,2+2i)
t <- c(0,3,TRUE,2+3i)
print(v||t)
它产生以下结果 -
FALSE
赋值运算符
这些运算符用于向向量赋值。
运算符 描述 例
<−
or
=
or
<<−
称为左分配
v1 <- c(3,1,TRUE,2+3i)
v2 <<- c(3,1,TRUE,2+3i)
v3 = c(3,1,TRUE,2+3i)
print(v1)
print(v2)
print(v3)
它产生以下结果 -
3+0i 1+0i 1+0i 2+3i
3+0i 1+0i 1+0i 2+3i
3+0i 1+0i 1+0i 2+3i
->
or
->>
称为右分配
c(3,1,TRUE,2+3i) ->v1
c(3,1,TRUE,2+3i) ->>v2
print(v1)
print(v2)
它产生以下结果 -
3+0i 1+0i 1+0i 2+3i
3+0i 1+0i 1+0i 2+3i
其他运算符
这些运算符用于特定目的,而不是一般的数学或逻辑计算。
运算符 描述 例
: 冒号运算符。 它为向量按顺序创建一系列数字。
v <- 2:8
print(v)
它产生以下结果 -
2 3 4 5 6 7 8
%in%此运算符用于标识元素是否属于向量。
v1 <- 8
v2 <- 12
t <- 1:10
print(v1 %in% t)
print(v2 %in% t)
它产生以下结果 -
TRUE
FALSE
% % 此运算符用于将矩阵与其转置相乘。
M = matrix( c(2,6,5,1,10,4), nrow = 2,ncol = 3,byrow = TRUE)
t = M % % t(M)
print(t)
它产生以下结果 -
[,1] [,2]
[1,] 65 82
[2,] 82 117