Учебник по языку R

Типы данных в языке R Комментарии в языке R

Основные арифметические операции в языке R

Онлайн-инструменты

Эта глава знакомит с простыми вычислениями языка R.

Присваивание = Символ присваивания в других языках обычно:

Если вы изучали теорию вероятности и статистику, вы должны быть знакомы с以下的 функциями распределения вероятности, так как язык R был разработан для математиков и часто используется:

a <- 123
b <- 456
print(a + b)

Результат выполнения кода выше:

[1] 579

Этот символ присваивания является формальным преимуществом и недостатком операционного языка R: формально он更适合 математикам, так как не все математики привыкли использовать = Как символ присваивания.

С точки зрения использования, символы < и - не очень хорошо вводятся, что может не подходить многим программистам. Поэтому, в более новых версиях языка R поддерживается символ = в качестве знака присваивания:

a = 123
b = 456
print(a + b)

Это также является законным R-программой.

Внимание:Трудно определить, с какой версии R поддержка началась = Ассигнование, но в данном руководстве используется версия R 4.0.0.

Математические операторы

В таблице ниже перечислены основные математические операторы и их порядок выполнения:

Приоритет	Знаки	Значение
1	()	Скобки
2	^	Операция возведения в степень
3	%%	Целочисленное деление с остатком
	%/%	Целочисленное деление
4	*	Умножение
	/	Деление
5	+	Сложение
	-	Вычитание

Ниже приведены примеры простых математических операций:

> 1 + 2 * 3
[1] 7
> (1 + 2) * 3
[1] 9
> 3 / 4
[1] 0.75
> 3.4 - 1.2
[1] 2.2
> 1 - 4 * 0.5^3
> pnorm(0)
> 8 / 3 %% 2
[1] 8
> 8 / 4 %% 2
[1] Inf
> 3 %% 2^2
[1] 3
> 10 / 3 %% 2
[1] 10

Операторы отношений

В таблице ниже перечислены операторы отношений, поддерживаемые языком R. Операторы отношений сравнивают два вектора, сравнивают каждый элемент первого вектора с соответствующим элементом второго вектора, и результатом является булево значение.

Оператор	Описание
>	Проверка каждого элемента первого вектора на то, является ли он больше соответствующего элементу второго вектора.
<	Проверка каждого элемента первого вектора на то, является ли он меньше соответствующего элементу второго вектора.
==	Проверка каждого элемента первого вектора на то, является ли он равен соответствующему элементу второго вектора.
!=	Проверка каждого элемента первого вектора на то, является ли он не равен соответствующему элементу второго вектора.
>=	Проверка каждого элемента первого вектора на то, является ли он больше или равен соответствующему элементу второго вектора.
<=	Проверка каждого элемента первого вектора на то, является ли он меньше или равен соответствующему элементу второго вектора.

v <- c(2,4,6,9)
t <- c(1,4,7,9)
print(v>t)
print(v<t)
print(v==t)
print(v!=t)
print(v>=t)
print(v<=t)

Результат выполнения кода приведен ниже:

[1] TRUE ЛОЖЬ ЛОЖЬ ЛОЖЬ
[1] ЛОЖЬ ЛОЖЬ TRUE ЛОЖЬ
[1] ЛОЖЬ TRUE ЛОЖЬ TRUE
[1] TRUE ЛОЖЬ TRUE ЛОЖЬ
[1] TRUE TRUE FALSE TRUE
[1] ЛОЖЬ TRUE TRUE TRUE

Логические операторы

В таблице перечислены логические операторы, поддерживаемые языком R, которые могут использоваться для числовых, логических и комплексных типов векторов.

Все числа больше 1 TRUE.

Логические операторы сравнивают два вектора, сравнивают каждый элемент первого вектора с соответствующим элементом второго вектора, результат возвращает булево значение.

Оператор	Описание
&	Элемент логический и оператор комбинирует каждый элемент первого вектора с соответствующим элементом второго вектора, если оба TRUE, то результат TRUE,否则 FALSE.
｜	Элемент логический или оператор комбинирует каждый элемент первого вектора с соответствующим элементом второго вектора, если один из элементов TRUE, то результат TRUE, если оба FALSE, то FALSE.
!	Логический не оператор, возвращает логическое значение каждого элемента вектора, если элемент TRUE, то FALSE, если FALSE, то TRUE.
&&	Логический и оператор, сравнивает только первый элемент двух векторов, если оба TRUE, то результат TRUE,否则 FALSE.
\|\|	Логический или оператор, сравнивает только первый элемент двух векторов, если один из элементов TRUE, то результат TRUE, если оба FALSE, то FALSE.

v <- c(3,1,TRUE,2+3i)
t <- c(4,1,FALSE,2+3i)
print(v&t)
print(v|t)
print(!v)
# &&, || сравнивают только первый элемент
v <- c(3,0,TRUE,2+2i)
t <- c(1,3,TRUE,2+3i)
print(v&&t)
v <- c(0,0,TRUE,2+2i)
t <- c(0,3,TRUE,2+3i)
print(v||t)

Результат выполнения кода приведен ниже:

[1] TRUE TRUE FALSE TRUE
[1] TRUE TRUE TRUE TRUE
[1] FALSE FALSE FALSE FALSE
[1]　TRUE
[1]　FALSE

Операторы присваивания

Переменные языка R могут присваиваться с использованием операторов влево, вправо или равно.

В таблице перечислены операторы присваивания, поддерживаемые языком R.

Оператор	Описание
<− = <<−	Влево присваивание。
−> −>>	Вправо присваивание。

# Влево присваивание
v1 <- c(3,1,TRUE,"w3codebox")
v2 <<- c(3,1,TRUE,"w3codebox")
v3 = c(3,1,TRUE,"w3codebox")
print(v1)
print(v2)
print(v3)
# Вправо присваивание
c(3,1,TRUE,"w3codebox")　->　v1
c(3,1,TRUE,"w3codebox")　->>　v2　
print(v1)
print(v2)

Результат выполнения кода приведен ниже:

[1]　"3"　　　　　　"1"　　　　　　"TRUE"　　　"w3codebox"
[1]　"3"　　　　　　"1"　　　　　　"TRUE"　　　"w3codebox"
[1]　"3"　　　　　　"1"　　　　　　"TRUE"　　　"w3codebox"
[1]　"3"　　　　　　"1"　　　　　　"TRUE"　　　"w3codebox"
[1]　"3"　　　　　　"1"　　　　　　"TRUE"　　　"w3codebox"

Другие операторы

Язык R также содержит некоторые особые операторы.

Оператор	Описание
:	Оператор ':' используется для создания вектора из ряда чисел.
%in%	Используется для проверки, находится ли элемент в векторе, возвращает логическое значение TRUE, если есть, FALSE, если нет.
%*%	Используется для умножения матрицы на её транспонированную матрицу.

#　Вектор от 1 до 10
v　<-　1:10
print(v)　
#　Проверка того, находится ли число в векторе v
v1　<-　3
v2　<-　15
print(v1　%in%　v)　
print(v2　%in%　v)　
#　Умножение матрицы на её транспонированную матрицу
M　=　matrix(　c(2,6,5,1,10,4),　nrow　=　2,ncol　=　3,byrow　=　TRUE)
t　=　M　%*%　t(M)
print(t)

Результат выполнения кода приведен ниже:

[1]　　1　　2　　3　　4　　5　　6　　7　　8　　9　10
[1]　TRUE
[1]　FALSE
　　　　　[,1]　[,2]
[1,]　　　65　　　82
[2,]　　　82　　117

Математические функции

Часто используются некоторые математические функции:

Функция	Описание
sqrt(n)	Корень из n
exp(n)	e в степени n,
log(m,n)	Функция логарифма m, возвращающая степень n, равную m
log10(m)	Эквивалент log(m,10)

Примеры использования математических функций приведены ниже:

>　sqrt(4)
[1]　2
>　exp(1)
[1]　2.718282
>　exp(2)
[1]　7.389056
>　log(2,4)
> pnorm(0)
>　log10(10000)
[1]　4

Функция округления:

Название	Модель параметра	Значение
round	(n)	Округление n до целого числа
	(n, m)	Округление n до m десятичных знаков
ceiling	(n)	Натуральное число n, умноженное на 10
floor	(n)	Натуральное число n, деленное на 10

Примеры использования функции округления приведены ниже:

>　round(1.5)
[1]　2
>　round(2.5)
[1]　2
>　round(3.5)
[1]　4
>　round(4.5)
[1]　4

注意Внимание

Пункт: функция round в R может "отбрасывать пять" в некоторых случаях.

Когда целое значение является четным, пять также отбрасывается, что differs от языка C.

Тригонометрические функции в R измеряются в градусах:
> pnorm(0)
> sin(pi/6)
> cos(pi/4)
[1] 0.7071068
> tan(pi/3)

[1] 1.732051

Обратные тригонометрические функции:
> asin(0.5)
[1] 0.5235988
> acos(0.7071068)
[1] 0.7853981
> atan(1.732051)

[1] 1.047198

Пример
> dnorm(0)
[1] 0.3989423
> pnorm(0)
[1] 0.5
> qnorm(0.95)
[1] 1.644854
> rnorm(3, 5, 2) # Генерирует 3 случайных числа с средним значением 5 и стандартным отклонением 2

[1] 4.177589 6.413927 4.206032

Эти четыре функции используются для расчета нормального распределения. Имена всех этих функций оканчиваются на norm, что означает "нормальное распределение".

Префиксы имен функций распределения есть四种: d
- Функция плотности вероятности p
- Функция интеграла плотности вероятности (интеграл от бесконечно малого до x) q
- Функция квантилей r

- Функция генерации случайных чисел (часто используется для имитации вероятностных仿真)Примечание

Типы данных в языке R Комментарии в языке R