R语言（一）向量与矩阵-Toy模板网

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一、向量部分

R语言基础入门（学习笔记通俗易懂版）_r语言 csdn_CYH-BI的博客-CSDN博客

二、矩阵部分

1.创建矩阵格式：

①直接创建法

matric()

> mydata<-matrix(c(1,2,3,4,5,6),nrow=2,ncol=3)     #两行三列，默认按列排
> mydata
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    3    5
[2,]    2    4    6
> mydata1<-matrix(c(1,2,3,4,5,6),nrow=2,ncol=3,byrow=T)    #两行三列，按行排
> mydata1
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    2    3
[2,]    4    5    6
> mydata3<—matrix(c(1,2,3,4,5,6),nrow=2,ncol=3,dimnames=list(c("r1","r2"),c("c1","c2","c3")))
> mydata3            #设置了名字，名字要用列表list形式，如上一行代码
   c1 c2 c3
r1  1  3  5
r2  2  4  6

对行列命名的另外一种方法：

m=matrix(c(1,2,3,4,5,6,7,8,9),3,3)
colnames(m) = c("数学", "语文", "英语")
rownames(m) = c("小学","高中", "初中")

②向量拼接法

横向量拼接和纵向量拼接

rbind和cbind

> mydata5<-rbind(c(1,2,3),c(4,5,6))   #按行将两个向量接起来，形成矩阵
> mydata5
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    2    3
[2,]    4    5    6
> mydata6<-cbind(c(1,2,3),c(4,5,6))    #按列将两个向量接起来，形成矩阵
> mydata6
     [,1] [,2]
[1,]    1    4
[2,]    2    5
[3,]    3    6

③强制转换为矩阵

利用as.matrix()函数强制转换为矩阵，如：

> a<-c(1,2,3,4,5,6,7,8)
> a1<-as.matrix(a)   #强制转换为矩阵，但是只有一列
> a1
     [,1]
[1,]    1
[2,]    2
[3,]    3
[4,]    4
[5,]    5
[6,]    6
[7,]    7
[8,]    8

④建立一个空矩阵

直接写行列大小，如下：

> d<-matrix(nrow=3,ncol=2)   #建立一个3行2列的空矩阵，内容为NA，存在但未知
> d
     [,1] [,2]
[1,]   NA   NA
[2,]   NA   NA
[3,]   NA   NA

注意事项：

当两个向量长度不相等时，会出现警告，长度不等的那个向量会用循环补齐的形式填补

当向量中含有不同类型的数据时，会改变元素类型后转变为矩阵

2、矩阵的索引

mymartix[i,]，返回矩阵mymatrix中第i行元素

mymartix[,j]，返回矩阵mymatrix中第j列元素

mymartix[i,j]，返回矩阵mymatrix中第i行j列元素

mymatrix[i,-j]，返回第i行,但排除第j列元素

mymatrix[c(m,n),c(p,k)]，返回第m和n行，第p和k列元素

mymatrix[-c(m,n),c(p,k)]，返回第p和k列，但排除第m和n行元素

当矩阵有行列名时，可以通过行与列名进行提取元素

> mymatrix3							#这里有一个矩阵
       c1 c2 c3 c4 c5 行均值 
r1      1  6 11 16 21      11
r2      2  7 12 17 22      12
r3      3  8 13 18 23      13
r4      4  9 14 19 24      14
r5      5 10 15 20 25      15
列均值  3  8 13 18 23      NA
> mymatrix3["r1","c2"]			#返回列名c2，行名为r1的元素
[1] 6
> mymatrix3[c("r2","r4"),c("c3","c5")]		#返回行名为r2与r4,列名为c3与c5的元素
   c3 c5
r2 12 22
r4 14 24

3.矩阵相关操作

①转置，函数`t()`

②横向或纵向合并矩阵

cbind()函数横向合并矩阵

rbind()函数纵向合并矩阵

> M<-matrix(c(1,2,3,4),2,2)   
> N<-matrix(c(5,6,7,8),2,2)     #建立了两个矩阵M,N，如下
> M
     [,1] [,2]
[1,]    1    3
[2,]    2    4
> N
     [,1] [,2]
[1,]    5    7
[2,]    6    8
> cbind(M,N)			#横向合并矩阵M,N
     [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]    1    3    5    7
[2,]    2    4    6    8
> rbind(M,N)			#纵向合并矩阵M,N
     [,1] [,2]
[1,]    1    3
[2,]    2    4
[3,]    5    7
[4,]    6    8

③维度信息

维度信息,返回行列数目
dim(m2)

nrow(m2)
ncol(m2)

④对各列或行求和或求均值

colSums()对各列求和，rowSums()对各行求和

colMeans()对各列求均值，rowMeans()对各行求均值，举例如下：

> mymatrix							#以这个矩阵举例
     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
[1,]    1    6   11   16   21
[2,]    2    7   12   17   22
[3,]    3    8   13   18   23
[4,]    4    9   14   19   24
[5,]    5   10   15   20   25
> colSums(mymatrix)				#对各列求和
[1]  15  40  65  90 115
> rowSums(mymatrix)				#对各行求和
[1] 55 60 65 70 75
> colMeans(mymatrix)			#对各列求均值
[1]  3  8 13 18 23
> rowMeans(mymatrix)			#对各行求均值
[1] 11 12 13 14 15

⑤计算行列式

det()函数

⑥矩阵相乘

使用%*%进行矩阵相乘

> M
     [,1] [,2]
[1,]    1    3
[2,]    2    4
> N
     [,1] [,2]
[1,]    5    7
[2,]    6    8
> K<-M%*%N			#两矩阵相乘
> K
     [,1] [,2]
[1,]   23   31
[2,]   34   46

⑦设置行列名

在创建矩阵时设置行列名，如

  >   #使用dimnames，以列表的形式设置行列名
  > fa<-matrix(c(2,3,4,5),2,2,dimnames =list(c("第一行","第二行"),c("第一列","第二列")))
  > fa
         第一列 第二列
  第一行      2      4
  第二行      3      5

在外部使用dimnames()函数设置行列名

  > fa1<-matrix(c(6,7,8,9),2,2)  #矩阵原先未设置行列名
  > a<-c("第一行","第二行")
  > b<-c("第一列","第二列")
  > dimnames(fa1)<-list(a,b)    #使用dimnames函数设置行列名
  > fa1
         第一列 第二列
  第一行      6      8
  第二行      7      9

使用函数rownames()设置行名，使用colnames()设置列名

> fa2<-matrix(c(1,3,5,7),2,2)  #行列未命名的矩阵
> rownames(fa2)<-c("A1","A2")     #对行命名
> colnames(fa2)<-c("B1","B2")		#对列命名
> fa2
   B1 B2
A1  1  5
A2  3  7