一、常量與變量

1.常量   

        R 語言基本的數(shù)據(jù)類型有數(shù)值型，邏輯型（TRUE, FALSE），文本（字符串）。 支持缺失值，有專門的復(fù)數(shù)類型。
        常量是指直接寫在程序中的值。
        數(shù)值型常量包括整型、單精度、雙精度等，一般不需要區(qū)分。寫法如 123, 123.45, -123.45,-0.012, 1.23E2, -1.2E-2 等。為了表示 123 是整型，可以寫成 123L。
        字符型常量用兩個(gè)雙撇號(hào)或兩個(gè)單撇號(hào)包圍，如"Li Ming" 或'Li Ming'。字符型支持中文，如"李明" 或'李明'。國(guó)內(nèi)的中文編碼主要有 GBK 編碼和 UTF-8 編碼，有時(shí)會(huì)遇到編碼錯(cuò)誤造成亂碼的題，MS Windows 下 R 程序 一般用 GBK 編碼，但是 RStudio 軟件采用 UTF-8 編碼。在 R 軟件內(nèi)字符串一般用 UTF-8 編碼保存。
        邏輯型常量只有 TRUE 和 FALSE。
        缺失值用 NA 表示。統(tǒng)計(jì)計(jì)算中經(jīng)常會(huì)遇到缺失值，表示記錄丟失、因?yàn)殄e(cuò)誤而不能用、節(jié)假日沒有數(shù)據(jù)等。除了數(shù)值型，邏輯型和字符型也可以有缺失值，而且字符型的空白值不會(huì)自動(dòng)辨識(shí)為缺失值，需要自己規(guī)定。R 支持特殊的 Inf 值，這是實(shí)數(shù)型值，表示正無窮大，不算缺失值。
         復(fù)數(shù)常量寫法如 2.2 + 3.5i, 1i 等。

2.變量      

        程序語言中的變量用來保存輸入的值或者計(jì)算得到的值。在 R 中，變量可以保存所有的數(shù)據(jù)類型，比如標(biāo)量、向量、矩陣、數(shù)據(jù)框、函數(shù)等。
        變量都有變量名，R 變量名必須以字母、數(shù)字、下劃線和句點(diǎn)組成，變量名的第一個(gè)字符不能取為數(shù)字。在中文環(huán)境下，漢字也可以作為變量名的合法字符使用。變量名是區(qū)分大小寫的，y 和 Y 是兩個(gè)不同的變量名。
        變量名舉例: x, x1, X, cancer.tab, clean_data, diseaseData。
        用 <-賦值的方法定義變量。<-也可以寫成 =，但是 <-更直觀。如

x5 <- 6.25
x6 = sqrt(x5)

二、數(shù)據(jù)類型

        R 語言基本的數(shù)據(jù)類型有數(shù)值，邏輯型（TRUE, FALSE），文本（字符串）。支持缺失值，有專門的復(fù)數(shù)類型。         

        R 語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括向量，矩陣和數(shù)據(jù)框，多維數(shù)組，列表，對(duì)象等。數(shù)據(jù)中元素、行、列還可以用名字訪問。最基本的是向量類型。向量類型數(shù)據(jù)的訪問方式也是其他數(shù)據(jù)類型訪問方式的基礎(chǔ)。

三、數(shù)值型向量

        向量是將若干個(gè)基礎(chǔ)類型相同的值存儲(chǔ)在一起，各個(gè)元素可以按序號(hào)訪問。如 果將若干個(gè)數(shù)值存儲(chǔ)在一起可以用序號(hào)訪問，就叫做一個(gè)數(shù)值型向量。

3.1 c() 函數(shù)

用 c() 函數(shù)把多個(gè)元素或向量組合成一個(gè)向量。如：

marks <- c(10, 6, 4, 7, 8)
marks

返回：

再如： 

x <- c(1:3, 10:13)
x

返回：

 再如：

x1 <- c(1, 2)
x2 <- c(3, 4)
x <- c(x1, x2)
x

返回：

3.2 length(x)

        length(x) 可以求 x 的長(zhǎng)度

x <- c(1:3, 10:13)
length(x)

返回：

3.3 numeric()

        numeric() 函數(shù)可以用來初始化一個(gè)指定元素個(gè)數(shù)而元素都等于零的數(shù)值型向量，如 numeric(10) 會(huì)生成元素為 10 個(gè)零的向量，長(zhǎng)度為零的向量表示為 numeric(0)。

numeric(10)

返回：

四、向量運(yùn)算

1.標(biāo)量和標(biāo)量運(yùn)算

        單個(gè)數(shù)值稱為標(biāo)量，R 沒有單獨(dú)的標(biāo)量類型，標(biāo)量實(shí)際是長(zhǎng)度為 1 的向量。 R 中四則運(yùn)算用 + - * / ˆ 表示 (加、減、乘、除、乘方)，如

1.5 + 2.3 - 0.6 + 2.1*1.2 - 1.5/0.5 + 2^3
## [1] 10.72

返回：

        R 中四則運(yùn)算仍遵從通常的優(yōu)先級(jí)規(guī)則，可以用圓括號(hào) () 改變運(yùn)算的先后次序。如

1.5 + 2.3 - (0.6 + 2.1)*1.2 - 1.5/0.5 + 2^3
## [1] 5.56

        除了加、減、乘、除、乘方，R 還支持整除運(yùn)算和求余運(yùn)算。用%/% 表示整除， 用%% 表示求余。如

5 %/% 3
## [1] 1
5 %% 3
## [1] 2

返回：

2.向量與標(biāo)量運(yùn)算

        向量與標(biāo)量的運(yùn)算為每個(gè)元素與標(biāo)量的運(yùn)算, 如

x <- c(1, 10) x + 2
## [1] 3 12
x - 2
## [1] -1 8
x * 2
## [1] 2 20
x / 2
## [1] 0.5 5.0
x ^ 2
## [1] 1 100
2 / x
## [1] 2.0 0.2
2 ^ x
## [1] 2 1024
x %% 2
##[1] 1 0
x %/% 2
##[1] 0 5

返回：

一個(gè)向量乘以一個(gè)標(biāo)量，就是線性代數(shù)中的數(shù)乘運(yùn)算。 四則運(yùn)算時(shí)如果有缺失值，缺失元素參加的運(yùn)算相應(yīng)結(jié)果元素仍缺失。如

c(1, NA, 3) + 10

返回：

3.等長(zhǎng)向量運(yùn)算

等長(zhǎng)向量的運(yùn)算為對(duì)應(yīng)元素兩兩運(yùn)算。如

x1 <- c(1, 10)
x2 <- c(4, 2)
x1 + x2

返回：

同樣也可以進(jìn)行減，乘，除；如

x1 - x2
## [1] -3 8
x1 * x2
## [1] 4 20
x1 / x2
## [1] 0.25 5.00

4.不等長(zhǎng)向量的運(yùn)算

        兩個(gè)不等長(zhǎng)向量的四則運(yùn)算，如果其長(zhǎng)度為倍數(shù)關(guān)系，規(guī)則是每次從頭重復(fù)利用短的一個(gè)。如：

x1 <- c(10, 20)
x2 <- c(1, 3, 5, 7)
x1 + x2

返回：

        不僅是四則運(yùn)算，R 中有兩個(gè)或多個(gè)向量按照元素一一對(duì)應(yīng)參與某種運(yùn)算或函數(shù)調(diào)用時(shí)，如果向量長(zhǎng)度不同，一般都采用這樣的規(guī)則。         如果兩個(gè)向量的長(zhǎng)度不是倍數(shù)關(guān)系，會(huì)給出警告信息。如

c(1,2) + c(1,2,3)

返回：

五、向量函數(shù)

1.向量化的函數(shù)

        R 中的函數(shù)一般都是向量化的: 在 R 中，如果普通的一元函數(shù)以向量為自變量，一般會(huì)對(duì)每個(gè)元素計(jì)算。這樣的函數(shù)包括 sqrt, log10, log, exp, sin, cos, tan 等許多。如

sqrt(c(1, 4, 6.25))

返回：

        為了查看這些基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)函數(shù)的列表，運(yùn)行命令 help.start()，點(diǎn)擊鏈接 “Search Engine and Keywords”，找到 “Mathematics” 欄目，瀏覽其中的 “arith” 和 “math” 鏈接中的說明。

常用的數(shù)學(xué)函數(shù)有：常用的數(shù)學(xué)函數(shù)有：
• 舍入：ceiling, floor, round, signif, trunc, zapsmall
• 符號(hào)函數(shù) sign
• 絕對(duì)值 abs
• 平方根 sqrt
• 對(duì)數(shù)與指數(shù)函數(shù) log, exp, log10, log2
• 三角函數(shù) sin, cos, tan
• 反三角函數(shù) asin, acos, atan, atan2
• 雙曲函數(shù) sinh, cosh, tanh
• 反雙曲函數(shù) asinh, acosh, atanh

有一些不太常用的數(shù)學(xué)函數(shù)：
• 貝塔函數(shù) beta, lbeta
• 伽 瑪 函 數(shù) gamma, lgamma, digamma, trigamma, tetragamma, pentagamma
• 組合數(shù) choose, lchoose
• 富利葉變換和卷積 fft, mvfft, convolve
• 正交多項(xiàng)式 poly
• 求根 polyroot, uniroot
• 最優(yōu)化 optimize, optim
• Bessel 函數(shù) besselI, besselK, besselJ, besselY
• 樣條插值 spline, splinefun
• 簡(jiǎn)單的微分 deriv

        如果自己編寫的函數(shù)沒有考慮向量化問題，可以用 Vectorize() 函數(shù)將其轉(zhuǎn)換成向量化版本。

2.排序函數(shù)

        sort(x) 返回排序結(jié)果。rev(x) 返回把各元素排列次序反轉(zhuǎn)后的結(jié)果。order(x) 返回排序用的下標(biāo)。如

x <- c(33, 55, 11)
sort(x)
## [1] 11 33 55
rev(sort(x))
## [1] 55 33 11
order(x)
## [1] 3 1 2
x[order(x)]
## [1] 11 33 55

返回：

      order(x)  結(jié)果中 3 是 x 的最小元素 11 所在的位置下標(biāo)，1 是 x 的 第二小元素 33 所在的位置下標(biāo)，2 是 x 的最大元素 55 所在的位置下標(biāo)。

3.統(tǒng)計(jì)函數(shù)

        sum(求和), mean(求平均值), var(求樣本方差), sd(求樣本標(biāo)準(zhǔn)差), min(求最小值), max(求最大值), range(求最小值和最大值) 等函數(shù)稱為統(tǒng)計(jì)函數(shù)，把輸入向量看作樣本，計(jì)算樣本統(tǒng)計(jì)量。prod 求所有元素的乘積。

        cumsum 和 cumprod 計(jì)算累加和累乘積。如

cumsum(1:5)

返回：

cumprod(1:5)

返回：

        其它一些類似函數(shù)有 pmax, pmin, cummax, cummin 等。

4.生成規(guī)則序列的函數(shù)

seq 函數(shù)是冒號(hào)運(yùn)算符的推廣。比如

seq(5)
seq(2,5)
seq(11, 15, by=2)
#產(chǎn)生從 0 到 2π 的等間隔序列，序列長(zhǎng)度指定為 100
seq(0, 2*pi, length.out=100) 

返回：

         在使用變量名時(shí)次序可以顛倒，比如

seq(to=5, from=2)

返回：

         rep() 函數(shù)用來產(chǎn)生重復(fù)數(shù)值。

為了產(chǎn)生一個(gè)初值為零的長(zhǎng)度為 n 的向量，用 x <- rep(0, n) 。

rep(c(1,3), 2)

返回：

 再比如：

rep(c(1,3), c(2,4))

        把第一自變量的第一個(gè)元素 1 按照第二自變量中第一個(gè)元素 2 的次數(shù)重復(fù)，把第一自變量 中第二個(gè)元素 3 按照第二自變量中第二個(gè)元素 4 的次數(shù)重復(fù)，返回：

         如 果 希 望 重 復(fù) 完 一 個(gè) 元 素 后 再 重 復(fù) 另 一 元 素， 用 each= 選 項(xiàng)， 比 如

rep(c(1,3), each=2)

返回：

六、 復(fù)數(shù)向量

        復(fù)數(shù)常數(shù)表示如 3.5+2.4i, 1i。用函數(shù) complex() 生成復(fù)數(shù)向量，指定實(shí)部和虛部。如

complex(c(1,0,-1,0), c(0,1,0,-1))

返回：

         在 complex() 中可以用 mod 和 arg 指定模和輻角，如

complex(mod=1,arg=(0:3)/2*pi)

返回：

        用 Re(z) 求 z 的實(shí)部，用 Im(z) 求 z 的虛部，用 Mod(z) 或 abs(z) 求 z 的模，用 Arg(z) 求 z 的輻角，用 Conj(z) 求 z 的共軛。         sqrt, log, exp, sin 等函數(shù)對(duì)復(fù)數(shù)也有定義，但是函數(shù)定義域在自變量為實(shí)數(shù)時(shí)可能有限制而復(fù)數(shù)無限制，這時(shí)需要區(qū)分自變量類型。如

sqrt(-1)sqrt(-1 + 0i)

返回：

練習(xí)

1. 顯示 1 到 100 的整數(shù)的平方根和立方根（提示：立方根就是三分之一次 方）。 
2. 設(shè)有 10 個(gè)人的小測(cè)驗(yàn)成績(jī)?yōu)?
        77 60 91 73 85 82 35 100 66 75
        (1) 把這 10 個(gè)成績(jī)存入變量 x;
        (2) 從小到大排序；
        (3) 計(jì)算 order(x)，解釋 order(x) 結(jié)果中第 3 項(xiàng)代表的意義。
        (4) 計(jì)算這些成績(jī)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、最小值、最大值、中位數(shù)。
3. 生成 [0, 1] 區(qū)間上等間隔的 100 個(gè)格子點(diǎn)存入變量 x 中。

到此這篇關(guān)于R語言數(shù)據(jù)類型與相應(yīng)運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)R語言數(shù)據(jù)類型與相應(yīng)運(yùn)算內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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