R语言初级教程(16): 数组

作者: R语言和Python学堂 | 来源:发表于2018-11-08 14:38 被阅读6次
    R中的数据结构

    在R中,向量(vector)是一维数据,矩阵(matrix)是二维数据。数组(array)是向量和矩阵的推广,是多维(三维或三维以上)数据。前面提到过,与向量和矩阵一样,数组的元素必须也是同一类型的数据。

    下面将以三维数组为例,来了解一下在R中如何创建数组,最后介绍一个数组维度调换函数:aperm()。至于数组元素的访问、修改等内容,由于数组只是在矩阵基础上增加了维度而已,因此可参照矩阵相关内容,这里将不再介绍。

    1. 创建数组

    在R中,一般用array()函数来创建数组。array()的原型为:array(data = NA, dim = length(data), dimnames = NULL),其中:data给定数组元素,默认情况下是NAdim用来指定数组的维度,默认情况下是一维数组;dimnames设定各维度的名称,必须是个列表,默认情况下无名称。

    来看个三维数组的例子:

    > data <- array(1:24, 2:4)  ## 2x3x4的三维数组,元素为1到24的序列
    > data
    , , 1
    
         [,1] [,2] [,3]
    [1,]    1    3    5
    [2,]    2    4    6
    
    , , 2
    
         [,1] [,2] [,3]
    [1,]    7    9   11
    [2,]    8   10   12
    
    , , 3
    
         [,1] [,2] [,3]
    [1,]   13   15   17
    [2,]   14   16   18
    
    , , 4
    
         [,1] [,2] [,3]
    [1,]   19   21   23
    [2,]   20   22   24
    
    > dim(data)    ##获取数组维度
    [1] 2 3 4
    
    ## 添加各维度名称
    > dimnames(data)[[1]] <- c("male","female")
    > dimnames(data)[[2]] <- c("young","middle","old")
    > dimnames(data)[[3]] <- c("A","B","C","D")
    > dimnames(data)  ##输出各维度的名称
    [[1]]
    [1] "male"   "female"
    
    [[2]]
    [1] "young"  "middle" "old"   
    
    [[3]]
    [1] "A" "B" "C" "D"
    
    > data
    , , A
    
           young middle old
    male       1      3   5
    female     2      4   6
    
    , , B
    
           young middle old
    male       7      9  11
    female     8     10  12
    
    , , C
    
           young middle old
    male      13     15  17
    female    14     16  18
    
    , , D
    
           young middle old
    male      19     21  23
    female    20     22  24
    

    此外,结合dim()函数和赋值运算,可将一个向量转化为数组。看个例子:

    > x <- 1:24   ##向量
    > x
     [1]  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
    > is.array(x)  ##用is.array函数来判断是否为数组
    [1] FALSE
    
    > dim(x) <- c(2, 4, 3)  ##将向量x转化为数组
    > x
    , , 1
    
         [,1] [,2] [,3] [,4]
    [1,]    1    3    5    7
    [2,]    2    4    6    8
    
    , , 2
    
         [,1] [,2] [,3] [,4]
    [1,]    9   11   13   15
    [2,]   10   12   14   16
    
    , , 3
    
         [,1] [,2] [,3] [,4]
    [1,]   17   19   21   23
    [2,]   18   20   22   24
    
    > is.array(x)
    [1] TRUE
    

    2. aperm()函数

    有时,我们想调换数组的维度,比如:将data变量的行维度(male, female)变为第三个维度;列维度(young, middle, old)变为行维度;第三个维度(A-D)变为列维度。在R中,可使用aperm()函数来实现这个功能:

    > data
    , , A
    
           young middle old
    male       1      3   5
    female     2      4   6
    
    , , B
    
           young middle old
    male       7      9  11
    female     8     10  12
    
    , , C
    
           young middle old
    male      13     15  17
    female    14     16  18
    
    , , D
    
           young middle old
    male      19     21  23
    female    20     22  24
    
    > new.data <- aperm(data, c(2,3,1))  ##调换数组的维度,将data的行维度变为第三个维度;列维度变为行维度;第三个维度变为列维度
    > new.data
    , , male
    
           A  B  C  D
    young  1  7 13 19
    middle 3  9 15 21
    old    5 11 17 23
    
    , , female
    
           A  B  C  D
    young  2  8 14 20
    middle 4 10 16 22
    old    6 12 18 24
    

    注意:各元素的位置也跟着相应改变了

    有关数组的内容就讲到这。

    如若有遗漏,后期将会添加至本博客。


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