R-matice je dvourozměrné uspořádání dat v řádcích a sloupcích.

V matici jsou řádky ty, které běží vodorovně, a sloupce jsou ty, které běží svisle. v R programování matice jsou dvourozměrné, homogenní datové struktury. Zde jsou některé příklady matic:

R – Matice

Vytvoření matice v R

Chcete-li vytvořit matici v R, musíte použít funkci tzv matice() .

Argumenty k tomu matice() jsou množinou prvků ve vektoru. Musíte zadat, kolik čísel řádků a kolik čísel sloupců chcete mít v matici.

Poznámka: Ve výchozím nastavení jsou matice v pořadí po sloupcích.

Syntaxe pro vytvoření R-matice

matice (data, nrow, ncol, byrow, dimnames)

Parametry:

• údaje – hodnoty, které chcete zadat
• hned – Ne. řádků
• ncol – Ne. sloupců
• vedle – logické vodítko, pokud bude hodnota „true“ přiřazena řádky
• dimnames – názvy řádků a sloupců

Příklad:

R

# R program to create a matrix> > A => matrix> (> > > # Taking sequence of elements> > c> (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9),> > > # No of rows> > nrow = 3,> > > # No of columns> > ncol = 3,> > > # By default matrices are in column-wise order> > # So this parameter decides how to arrange the matrix> > byrow => TRUE> )> > # Naming rows> rownames> (A) => c> (> 'a'> ,> 'b'> ,> 'c'> )> > # Naming columns> colnames> (A) => c> (> 'c'> ,> 'd'> ,> 'e'> )> > cat> (> 'The 3x3 matrix: '> )> print> (A)>

Výstup

The 3x3 matrix: c d e a 1 2 3 b 4 5 6 c 7 8 9 

Vytváření speciálních matic v R

R umožňuje vytváření různých typů matic s použitím argumentů předávaných funkci matrix().

1. Matice, kde jsou všechny řádky a sloupce vyplněny jedinou konstantou „k“:

Pro vytvoření takové matice R je syntaxe uvedena níže:

Syntax: matice(k, m, n)

Parametry:
k: konstanta
m: počet řádků
n: počet sloupců

Příklad:

R

# R program to illustrate> # special matrices> # Matrix having 3 rows and 3 columns> # filled by a single constant 5> print> (> matrix> (5, 3, 3))>

Výstup

 [,1] [,2] [,3] [1,] 5 5 5 [2,] 5 5 5 [3,] 5 5 5 

2. Diagonální matice:

Diagonální matice je matice, ve které jsou všechny položky mimo hlavní úhlopříčku nulové. Pro vytvoření takové matice R je syntaxe uvedena níže:

Syntax: diag(k, m, n)
Parametry:
k: konstanty/pole
m: počet řádků
n: počet sloupců

Příklad:

R

# R program to illustrate> # special matrices> # Diagonal matrix having 3 rows and 3 columns> # filled by array of elements (5, 3, 3)> print> (> diag> (> c> (5, 3, 3), 3, 3))>

Výstup

 [,1] [,2] [,3] [1,] 5 0 0 [2,] 0 3 0 [3,] 0 0 3 

3. Identifikační matice:

Matice identity, ve které jsou všechny prvky hlavní úhlopříčky jedničky a všechny ostatní prvky nuly. Pro vytvoření takové matice R je syntaxe uvedena níže:

Syntax: diag(k, m, n)
Parametry:
k: 1
m: počet řádků
n: počet sloupců

Příklad:

R

# R program to illustrate> # special matrices> # Identity matrix having> # 3 rows and 3 columns> print> (> diag> (1, 3, 3))>

Výstup

 [,1] [,2] [,3] [1,] 1 0 0 [2,] 0 1 0 [3,] 0 0 1 

4. Maticové metriky

Metriky matice vám řeknou o matici, kterou jste vytvořili. Možná budete chtít znát počet řádků, počet sloupců, rozměry matice.

Níže uvedený příklad vám pomůže odpovědět na následující otázky:

• Jak můžete znát rozměr matice?
• Jak můžete vědět, kolik řádků je v matici?
• Kolik sloupců je v matici?
• Kolik prvků je v matici?

Příklad:

R

# R program to illustrate> # matrix metrics> # Create a 3x3 matrix> A => matrix> (> > c> (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9),> > nrow = 3,> > ncol = 3,> > byrow => TRUE> )> cat> (> 'The 3x3 matrix: '> )> print> (A)> cat> (> 'Dimension of the matrix: '> )> print> (> dim> (A))> cat> (> 'Number of rows: '> )> print> (> nrow> (A))> cat> (> 'Number of columns: '> )> print> (> ncol> (A))> cat> (> 'Number of elements: '> )> print> (> length> (A))> # OR> print> (> prod> (> dim> (A)))>

Výstup

The 3x3 matrix: [,1] [,2] [,3] [1,] 1 2 3 [2,] 4 5 6 [3,] 7 8 9 Dimension of the matrix: [1] 3 3 Number of rows: [1] 3 Number of columns: [1] 3 Number of elements: [1] ... 

Přístup k prvkům R-Matrix

K prvkům v maticích R můžeme přistupovat pomocí stejné konvence, která je dodržována v datových rámcích. Takže budete mít matici a za ní hranatou závorku s čárkou mezi polem.

Hodnota před čárkou se používá pro přístup k řádkům a hodnota, která je za čárkou, se používá pro přístup ke sloupcům. Pojďme si to ilustrovat na jednoduchém R kódu.

Přístup k řádkům:

R

# R program to illustrate> # access rows in metrics> # Create a 3x3 matrix> A => matrix> (> > c> (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9),> > nrow = 3,> > ncol = 3,> > byrow => TRUE> )> cat> (> 'The 3x3 matrix: '> )> print> (A)> # Accessing first and second row> cat> (> 'Accessing first and second row '> )> print> (A[1:2, ])>

Výstup

The 3x3 matrix: [,1] [,2] [,3] [1,] 1 2 3 [2,] 4 5 6 [3,] 7 8 9 Accessing first and second row [,1] [,2] [,3] [1,] 1 2 3 [2,] 4 5 6 

Přístup ke sloupcům:

R

# R program to illustrate> # access columns in metrics> # Create a 3x3 matrix> A => matrix> (> > c> (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9),> > nrow = 3,> > ncol = 3,> > byrow => TRUE> )> cat> (> 'The 3x3 matrix: '> )> print> (A)> # Accessing first and second column> cat> (> 'Accessing first and second column '> )> print> (A[, 1:2])>

Výstup

The 3x3 matrix: [,1] [,2] [,3] [1,] 1 2 3 [2,] 4 5 6 [3,] 7 8 9 Accessing first and second column [,1] [,2] [1,] 1 2 [2,] 4 5 [3,] 7 8 

Další příklad přístupu k prvkům R-matice:

R

# R program to illustrate> # access an entry in metrics> # Create a 3x3 matrix> A => matrix> (> > c> (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9),> > nrow = 3,> > ncol = 3,> > byrow => TRUE> )> cat> (> 'The 3x3 matrix: '> )> print> (A)> # Accessing 2> print> (A[1, 2])> # Accessing 6> print> (A[2, 3])>

Výstup

The 3x3 matrix: [,1] [,2] [,3] [1,] 1 2 3 [2,] 4 5 6 [3,] 7 8 9 [1] 2 [1] 6 

Přístup k podmaticím v R:

K podmatici v matici můžeme přistupovat pomocí dvojtečka(:) operátor.

R

# R program to illustrate> # access submatrices in a matrix> # Create a 3x3 matrix> A => matrix> (> > c> (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9),> > nrow = 3,> > ncol = 3,> > byrow => TRUE> )> cat> (> 'The 3x3 matrix: '> )> print> (A)> cat> (> 'Accessing the first three rows and the first two columns '> )> print> (A[1:3, 1:2])>

Výstup

The 3x3 matrix: [,1] [,2] [,3] [1,] 1 2 3 [2,] 4 5 6 [3,] 7 8 9 Accessing the first three rows and the first two columns [,1] [,2] [1,] 1 2 [2,] 4 5 [3... 

Úprava prvků R-matice

V R můžete upravit prvky matic přímým přiřazením.

Příklad:

R

# R program to illustrate> # editing elements in metrics> # Create a 3x3 matrix> A => matrix> (> > c> (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9),> > nrow = 3,> > ncol = 3,> > byrow => TRUE> )> cat> (> 'The 3x3 matrix: '> )> print> (A)> # Editing the 3rd rows and 3rd column element> # from 9 to 30> # by direct assignments> A[3, 3] = 30> cat> (> 'After edited the matrix '> )> print> (A)>

Výstup

The 3x3 matrix: [,1] [,2] [,3] [1,] 1 2 3 [2,] 4 5 6 [3,] 7 8 9 After edited the matrix [,1] [,2] [,3] [1,] 1 2 3 [2,] 4 5 6 [3,] 7 8 30 

Zřetězení R-matice

Zřetězení matice se týká sloučení řádků nebo sloupců existující matice R.

Zřetězení řádku:

Zřetězení řádku do matice se provádí pomocí rbind() .

R

# R program to illustrate> # concatenation of a row in metrics> # Create a 3x3 matrix> A => matrix> (> > c> (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9),> > nrow = 3,> > ncol = 3,> > byrow => TRUE> )> cat> (> 'The 3x3 matrix: '> )> print> (A)> # Creating another 1x3 matrix> B => matrix> (> > c> (10, 11, 12),> > nrow = 1,> > ncol = 3> )> cat> (> 'The 1x3 matrix: '> )> print> (B)> # Add a new row using rbind()> C => rbind> (A, B)> cat> (> 'After concatenation of a row: '> )> print> (C)>

Výstup

The 3x3 matrix: [,1] [,2] [,3] [1,] 1 2 3 [2,] 4 5 6 [3,] 7 8 9 The 1x3 matrix: [,1] [,2] [,3] [1,] 10 11 12 After concatenation of a row: [,1] [,2] [,3... 

Zřetězení sloupce:

Zřetězení sloupce do matice se provádí pomocí cbind() .

R

# R program to illustrate> # concatenation of a column in metrics> # Create a 3x3 matrix> A => matrix> (> > c> (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9),> > nrow = 3,> > ncol = 3,> > byrow => TRUE> )> cat> (> 'The 3x3 matrix: '> )> print> (A)> # Creating another 3x1 matrix> B => matrix> (> > c> (10, 11, 12),> > nrow = 3,> > ncol = 1,> > byrow => TRUE> )> cat> (> 'The 3x1 matrix: '> )> print> (B)> # Add a new column using cbind()> C => cbind> (A, B)> cat> (> 'After concatenation of a column: '> )> print> (C)>

Výstup

The 3x3 matrix: [,1] [,2] [,3] [1,] 1 2 3 [2,] 4 5 6 [3,] 7 8 9 The 3x1 matrix: [,1] [1,] 10 [2,] 11 [3,] 12 After concatenation of a column: [,1] [,2] ... 

Nekonzistence rozměrů: Všimněte si, že před tímto zřetězením matice se musíte ujistit o konzistenci rozměrů mezi maticí.

R

# R program to illustrate> # Dimension inconsistency in metrics concatenation> # Create a 3x3 matrix> A => matrix> (> > c> (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9),> > nrow = 3,> > ncol = 3,> > byrow => TRUE> )> cat> (> 'The 3x3 matrix: '> )> print> (A)> # Creating another 1x3 matrix> B => matrix> (> > c> (10, 11, 12),> > nrow = 1,> > ncol = 3,> )> cat> (> 'The 1x3 matrix: '> )> print> (B)> # This will give an error> # because of dimension inconsistency> C => cbind> (A, B)> cat> (> 'After concatenation of a column: '> )> print> (C)>

Výstup:

The 3x3 matrix:  [, 1] [, 2] [, 3] [1, ] 1 2 3 [2, ] 4 5 6 [3, ] 7 8 9 The 1x3 matrix:  [, 1] [, 2] [, 3] [1, ] 10 11 12 Error in cbind(A, B) : number of rows of matrices must match (see arg 2) 

Přidávání řádků a sloupců v R-matici

Chcete-li přidat řádek v R-matici, můžete použít rbind() a pro přidání sloupce do R-matice můžete použít cbind () funkce.

Přidání řádku

Podívejme se níže na příklad, jak přidat řádek do R-matice?

Příklad:

R

# Create a 3x3 matrix> number <-> matrix> (> > c> (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9),> > nrow = 3,> > ncol = 3,> > byrow => TRUE> )> cat> (> 'Before inserting a new row: '> )> print> (number)> # New row to be inserted> new_row <-> c> (10, 11, 12)> # Define the new row> # Inserting the new row at the second position> A <-> rbind> (number[1, ], new_row, number[-1, ])> cat> (> ' After inserting a new row: '> )> print> (number)>

Výstup

Before inserting a new row: [,1] [,2] [,3] [1,] 1 2 3 [2,] 4 5 6 [3,] 7 8 9 After inserting a new row: [,1] [,2] [,3] [1,] 1 2 3 [2,] 4 5 6 [3,]... 

Přidání sloupce

Podívejme se níže na příklad, jak přidat sloupec do R-matice?

R

# Create a 3x3 matrix> number <-> matrix> (> > c> (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9),> > nrow = 3,> > ncol = 3,> > byrow => TRUE> )> cat> (> 'Before adding a new column: '> )> print> (number)> # New column to be added> new_column <-> c> (10, 11, 12)> # Define the new column> # Adding the new column at the end> number <-> cbind> (number, new_column)> cat> (> ' After adding a new column: '> )> print> (number)>

Výstup

Before adding a new column: [,1] [,2] [,3] [1,] 1 2 3 [2,] 4 5 6 [3,] 7 8 9 After adding a new column: new_column [1,] 1 2 3 10 [2,] 4 5 6 1... 

Mazání řádků a sloupců R-matice

Chcete-li odstranit řádek nebo sloupec, musíte nejprve získat přístup k tomuto řádku nebo sloupci a poté před tento řádek nebo sloupec vložit záporné znaménko. Znamená to, že jste museli daný řádek nebo sloupec odstranit.

Smazání řádku:

R

# R program to illustrate> # row deletion in metrics> # Create a 3x3 matrix> A => matrix> (> > c> (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9),> > nrow = 3,> > ncol = 3,> > byrow => TRUE> )> cat> (> 'Before deleting the 2nd row '> )> print> (A)> # 2nd-row deletion> A = A[-2, ]> cat> (> 'After deleted the 2nd row '> )> print> (A)>

Výstup

Before deleting the 2nd row [,1] [,2] [,3] [1,] 1 2 3 [2,] 4 5 6 [3,] 7 8 9 After deleted the 2nd row [,1] [,2] [,3] [1,] 1 2 3 [2,] 7 8 9 

Smazání sloupce:

R

# R program to illustrate> # column deletion in metrics> # Create a 3x3 matrix> A => matrix> (> > c> (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9),> > nrow = 3,> > ncol = 3,> > byrow => TRUE> )> cat> (> 'Before deleting the 2nd column '> )> print> (A)> # 2nd-row deletion> A = A[, -2]> cat> (> 'After deleted the 2nd column '> )> print> (A)>

Výstup

Before deleting the 2nd column [,1] [,2] [,3] [1,] 1 2 3 [2,] 4 5 6 [3,] 7 8 9 After deleted the 2nd column [,1] [,2] [1,] 1 3 [2,] 4 6 [3,] 7 9 

Diskutovali jsme o R-maticích a jejich základních operacích, jako je přidávání nových řádků a sloupců, mazání řádků a sloupců, slučování matic atd.

Doufám, že vám to pomohlo v pochopení matic v R a nyní můžete pohodlně používat R-matice ve svých projektech.

Zkontrolujte také:

• R – Pole
• R – Seznamy
• R – n-tice