第三章單模式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)01.向量02.矩陣03.數(shù)組04.單模式數(shù)據(jù)對象之間的關(guān)系目錄向量PART01WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.3.1.1獲取向量長度使用函數(shù)length()獲取向量的長度。尤其是在寫一般函數(shù)的代碼時，經(jīng)常需要知道向量參數(shù)的長度。>x<-c(1,5,7)>length(x)[1]3WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.3.1.2循環(huán)補齊在對兩個向量使用運算符時，如果要求這兩個向量具有相同的長度，R會自動循環(huán)補齊，即重復較短的向量，直到它與另一個向量長度相匹配。例子中較短的向量被循環(huán)補齊，因此運算其實是像下面執(zhí)行的c(1,3,5,1,3)+c(6,0,9,23,44)。>c(1,3,5)+c(6,0,9,23,44)[1]73142447Warningmessage:Inc(1,3,5)+c(6,0,9,23,44):長的對象長度不是短的對象長度的整倍數(shù)WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.3.1.3索引向量1.邏輯的向量。在這種情況下索引向量必須與從中選取元素的向量具有相同的長度。在索引向量中返回值是TRUE的元素所對應的元素將被選出，返回為FALSE的值所對應的元素將被忽略。例如：>x<-c(2,NA,3)>y<-x[!is.na(x)]>y[1]23創(chuàng)建了一個名為y的對象，對象中包含x中的非缺失值，同時保持順序。如果x中包含缺失值，y的長度將小于x。WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.3.1.3索引向量2.正整數(shù)的向量。這種情況下索引向量中的值必須在集合{1,2,...,length(x)}中，在返回的向量中包含索引向量中指定元素，并且在結(jié)果中按照索引向量中的順序排列。索引向量的長度可以是任意，返回的向量與索引向量由相同的長度。例如，x[3]是x的第3個元素。>x<-c(2,4,6,8)>x[c(1,3)][1]26>x[2:3][1]46WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.3.1.3索引向量3.負整數(shù)的向量。這種索引向量的作用是把某些值去掉。例如>y<-x[-(1:5)]向量y取得了前5個元素以外的值。4.字符串的向量這種可能型只存在于擁有names屬性并由它來區(qū)分向量中元素的向量。這種情況下一個由名稱組成的子向量起到了和正整數(shù)的索引向量相同的效果。>fruit<-c(5,10,1,20)>names(fruit)<-c("orange","banana","apple","peach")>lunch<-fruit[c("apple","orange")]矩陣PART02WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.3.2.1創(chuàng)建矩陣矩陣的行和列的下標都是從1開始，矩陣在R中是按列存儲的，也就是說先存儲第一列，再存儲第二列，以此類推。創(chuàng)建矩陣的方法之一就是使用matrix()函數(shù)：>x<-matrix(c(1,2,3,4,5,6),nrow=2,ncol=3)>x[,1][,2][,3][1,]135[2,]246WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.3.2.1創(chuàng)建矩陣另外一種創(chuàng)建矩陣的方法是為矩陣的每一個元素賦值：先聲明一個矩陣，并且給出行數(shù)和列數(shù)，然后再為矩陣的每一個元素賦值。如下例所示：>y<-matrix(nrow=2,ncol=3)>y[1,1]<-1>y[2,1]<-2>y[1,2]<-3>y[2,2]<-4>y[1,3]<-5>y[2,3]<-6>y[,1][,2][,3][1,]135[2,]246WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.3.2.2矩陣屬性1.矩陣運算矩陣A的轉(zhuǎn)置：t(A)。矩陣A的求逆：solve(A)。矩陣A與矩陣B相乘：A%*%B。A*B是逐個元素的乘法運算，然而A%*%B是矩陣乘法。所有這些函數(shù)返回一個矩陣。一個n階對角（單位）矩陣：diag(n)。WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.3.2.2矩陣屬性2.給矩陣的行和列賦名字在R中我們可以把名稱賦值給一個矩陣的行和列，這可以增強矩陣的可讀性。每個矩陣都有一個rownames屬性和一個colnames屬性。把字符串向量賦值給矩陣的相應屬性的語法：>rownames(mat)<-c(“rowname”,“rowname”,...“rowname”)>colnames(mat)<-c(“colname”,“colname”,...“colname”)給矩陣x的行和列賦名字，如下所示：>colnames(x)<-c("num","name","score")>rownames(x)<-c("zhangsan","lisi")>xnumnamescorezhangsan135lisi246WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.3.2.3索引矩陣索引向量的運算方法也同樣適用于矩陣。例如：>y[,1][,2][,3][1,]135[2,]246>y[,2:3][,1][,2][1,]35[2,]46這里提取了矩陣y中第2、3列的所有元素組成了一個子矩陣。>y[1,][1]135上面的例子提取了矩陣y的一行。數(shù)組PART03WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.3.3.1創(chuàng)建數(shù)組1.設置dim屬性生成數(shù)組將向量轉(zhuǎn)換成一個n維數(shù)組，方法是用dim函數(shù)將相應的維度屬性賦給該向量。具體來說，就是把這個向量的dim屬性設置為n。R會將該向量中的元素重新排列到n維。每一個維度上可以包含的行數(shù)。例如，可以將向量m重新組織成一個數(shù)組。>m<-c(1:20)>m[1]123456789101112131415161718[19]1920>dim(m)<-c(2,2,5)WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.3.3.1創(chuàng)建數(shù)組2.array()函數(shù)生成數(shù)組array()函數(shù)用來生成一個n維數(shù)組。比如說，可以利用array函數(shù)將數(shù)值排列到一個三維立方體空間中，或者一個四維、五維或n維的超立方體空間中。在R語言中，數(shù)組使用array()函數(shù)創(chuàng)建。array()函數(shù)的語法格式如下所示：array(data=NA,dim=length(data),dimnames=NULL)WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.3.3.1創(chuàng)建數(shù)組2.array()函數(shù)生成數(shù)組array()函數(shù)用來生成一個n維數(shù)組。比如說，可以利用array函數(shù)將數(shù)值排列到一個三維立方體空間中，或者一個四維、五維或n維的超立方體空間中。在R語言中，數(shù)組使用array()函數(shù)創(chuàng)建。array()函數(shù)的語法格式如下所示：array(data=NA,dim=length(data),dimnames=NULL)WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.3.3.1創(chuàng)建數(shù)組其中，data為創(chuàng)建數(shù)組的元素；dim為數(shù)組的維數(shù)，是數(shù)值型向量；dimnames是各維度中名稱標簽列表。舉例說明：arr1<-array(1:10)#相當于1維的向量：12345678910。arr2<-array(1:10,dim=c(2,5))#相當于2行5列的矩陣。arr3<-array(1:24,dim=c(3,4,2))#創(chuàng)建了一個3×4×2維的數(shù)組。WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.3.3.2數(shù)組的屬性在創(chuàng)建數(shù)組時可以給數(shù)組的每一維的每個水平取名字：>dim1<-c("A1","A2","A3")>dim2<-c("B1","B2","B3")>dim3<-c("C1","C2")>arr4<-array(1:18,dim=c(3,3,2),dimnames=list(dim1,dim2,dim3))WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.3.3.3索引數(shù)組數(shù)組的元素可以透過中括號指定下標來存取，各個下標用逗點隔開。例如：下面舉幾個例子進行說明：arr4[2,3,1]#獲取單個元素的值：8。arr4[2,1,]#獲取第1個維度的第2個水平和第2個維度的第1個水平的所有元素值。arr4[2,,]#獲取第1個維度的第2個水平的所有組合元素值。arr4[,2,]#獲取第2個維度第2個水平的所有組合元素值。arr4["A2","B3","C2"]#通過水平名稱的組合來獲取元素值。WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.修改數(shù)組中元素的值arr4[2,3,1]<-18arr4[2,3,]<-c(110,111)除此之外，也可以利用索引向量取得指定的子數(shù)組：1arr<-array(1:25,c(5,5))2subarr<-arr[1:3,2:4]3.3.3索引數(shù)組WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.若是不指定下標，則R會選取對應下標的所有元素，例如：1arr<-array(1:25,c(5,5))2subarr2<-arr[1:3,]

子數(shù)組subarr2為

[,1][,2][,3][,4][,5][1,]16111621[2,]27121722[3,]381318233.3.3索引數(shù)組WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.若所有下標都不指定arr[,,]則表示整個數(shù)組，這與忽略下標直接使用arr效果是一樣的。如果一個多維數(shù)組只給了一個下標或索引向量，在這種情況下，R會把數(shù)組當作向量來使用，而忽略維度屬性。1arr<-array(1:8,c(2,4))2arr[3]<-103.3.3索引數(shù)組WelcomeMessageMULTIPURPOSEPRESENTATIONTEMPLATE|UNIQUEDESIGNPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.數(shù)組也可以使用索引數(shù)組的方式存取任意不規(guī)則元素集合，這種方式我們直接使用范例來說明比較清楚，首先假設我們有一個4×5的二維數(shù)組：x<-array(1:20,dim=c(4,5))x為

[,1][,2][,3][,4][,5][1,]1