R语言编程艺术读书笔记4----矩阵和数组（2）

1、操作矩阵的行和列

*apply系列函数：

apply():apply(m,dimcode,f,fargs) 

参数详解： m矩阵

矩阵维度编号 1代表行 2代表列

f 函数

fargs 函数f的可选参数集

exp：

z<-matrix(c(1,2,3,4,5,6),nrow=3)

apply(z,2,mean) #对矩阵z的列调用mean函数 替代函数colMeans() colMeans(z)

输出：

2 5 #第一列1 2 3平均2 第二列4 5 6平均5

exp：自定义f

z<-matrix(c(1,2,3,4,5,6),nrow=3)

f <- function(x){

x/c(2,8)

}

y <- apply(z,1,f)

输出：

0.5 1.000 1.50

0.5 0.625 0.75

apply()函数默认返回的行数为f函数返回的元素长度 所以上例中f返回两个元素 apply输出两行 如果f返回一个标量 则apply()返回一个向量

转置函数：t()

t(apply(z,1,f))

输出：

0.5 0.500

1.0 0.625

1.5 0.750

exp：函数参数fargs示例 

x <- matrix(c(1,0,1,1,0,1,1,1,1,0,1,0,0,1,1,0,1,1,1,0),nrow=4)

copymaj <- function(rw d){

maj <- sum(rw[1:d])/d

return(if(maj > 0.5) 1 else 0)

}

apply(x,1,copymaj,3) #输出 1 1 0 1

apply(x,1,copymaj,2) #输出 0 1 0 0

案例：检测异常值（离散点）

findols <- function(xrow){

findol <- function(xrow){

mdn <- median(xrow) #median()中间距离

devs <- abs(xrow-mdn) #离散值

return(which.max(devs)) #最大离散值的位置（索引）

}

return(apply(x,1,findol)) #返回各行该异常值（最远的散点）

}

findols(rs)

tapply()：分组统计（后叙）

lapply()：返回list（后叙）

2、矩阵行列的增加删除

严格来讲矩阵不可以增加或者删除行列 只是通过重新赋值来改变矩阵的值 达到类似新增或删除的效果

rbind()：按行绑定

cbind()：按列绑定

与向量值得增加删除类似：

exp：

one <- c(1,1,1,1)

z <- matrix(c(1,2,3,4,1,1,,0,0,1,0,1,0),4)

cbind(one,z) #也可以利用循环补齐规则 改写为cbind(1,z)

输出：

1 1 1 1

1 2 1 0

1 3 0 1

1 4 0 0

案例：找到图中距离最近的一对端点

Code：

mind <- function(d){

n <- nrow(d) #行数

dd < - cbind(d,1:n） #按列绑定 相当于加行“序号”

wmins <- apply(dd[-n],1,imin) #除最后一行外 对每行使用imin()函数

i <- which.min(wmins[2,]) #最小值的位置

j <- wmins[1,i] #最小值对应的序号

return(c(d[i,j],i,j)) #返回值、位置 序号

}

imin <- function(x){ #返回每一行的最小值的位置及其值

lx <- length(x) 

i <- x[lx] 

j <- which.min(x[(i+1):(lx-1)]) #最小值所在的位置

k <- i+j

return(c(k,x[k])) 

}

代码现在不必深究 理解解题的思路以及部分函数的使用即可

3、向量与矩阵差异

矩阵类 exp：class(z) 输出“matrix” ；attributes(z) $dim  输出矩阵行数 列数 

4、其它

避免降维：z[2,,drop=FALSE]

向量转矩阵：as.matrix(c)

矩阵列命名：colnames(z) <- c("a","b") 为矩阵z的第一列命名a 第二列命名b  

矩阵行命名：rownames(z) <- c("A","B") 为矩阵z的第一行命名A 第二行命名B

多维数组：多于二维的数据使用数组表示（后续章节的列表、数据框等类型更容易表达此类数据）

exp：

tests <- array(data=c(test1,test2),dim=c(3,2,2)) #test1、test2均为矩阵 dim的c(3,2,2) 最后一个2表示两层； 前面的3,2每层3列两行。

取值：exp：tests[3,2,1] 表示第1层数据的第2列的第3行