Учебники

R – Матрицы

Матрицы – это объекты R, в которых элементы расположены в двухмерном прямоугольном макете. Они содержат элементы одного и того же атомного типа. Хотя мы можем создать матрицу, содержащую только символы или только логические значения, они не очень полезны. Мы используем матрицы, содержащие числовые элементы, которые будут использоваться в математических вычислениях.

Матрица создается с использованием функции matrix () .

Синтаксис

Основной синтаксис для создания матрицы в R –

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

Ниже приведено описание используемых параметров:

  • Данные – это входной вектор, который становится элементами данных матрицы.

  • nrow – количество строк, которые будут созданы.

  • ncol – количество создаваемых столбцов.

  • Byrow – логическая подсказка. Если TRUE, то входные векторные элементы упорядочены по строкам.

  • dimname – это имена, присвоенные строкам и столбцам.

Данные – это входной вектор, который становится элементами данных матрицы.

nrow – количество строк, которые будут созданы.

ncol – количество создаваемых столбцов.

Byrow – логическая подсказка. Если TRUE, то входные векторные элементы упорядочены по строкам.

dimname – это имена, присвоенные строкам и столбцам.

пример

Создайте матрицу, используя вектор чисел в качестве входных данных.

Live Demo

# Elements are arranged sequentially by row.
M <- matrix(c(3:14), nrow = 4, byrow = TRUE)
print(M)

# Elements are arranged sequentially by column.
N <- matrix(c(3:14), nrow = 4, byrow = FALSE)
print(N)

# Define the column and row names.
rownames = c("row1", "row2", "row3", "row4")
colnames = c("col1", "col2", "col3")

P <- matrix(c(3:14), nrow = 4, byrow = TRUE, dimnames = list(rownames, colnames))
print(P)

Когда мы выполняем приведенный выше код, он дает следующий результат –

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    3    4    5
[2,]    6    7    8
[3,]    9   10   11
[4,]   12   13   14
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    3    7   11
[2,]    4    8   12
[3,]    5    9   13
[4,]    6   10   14
     col1 col2 col3
row1    3    4    5
row2    6    7    8
row3    9   10   11
row4   12   13   14

Доступ к элементам матрицы

Доступ к элементам матрицы можно получить с помощью индекса столбца и строки элемента. Мы рассмотрим матрицу P выше, чтобы найти конкретные элементы ниже.

Live Demo

# Define the column and row names.
rownames = c("row1", "row2", "row3", "row4")
colnames = c("col1", "col2", "col3")

# Create the matrix.
P <- matrix(c(3:14), nrow = 4, byrow = TRUE, dimnames = list(rownames, colnames))

# Access the element at 3rd column and 1st row.
print(P[1,3])

# Access the element at 2nd column and 4th row.
print(P[4,2])

# Access only the  2nd row.
print(P[2,])

# Access only the 3rd column.
print(P[,3])

Когда мы выполняем приведенный выше код, он дает следующий результат –

[1] 5
[1] 13
col1 col2 col3 
   6    7    8 
row1 row2 row3 row4 
   5    8   11   14 

Матричные вычисления

Различные математические операции выполняются над матрицами с использованием операторов R. Результатом операции также является матрица.

Размеры (количество строк и столбцов) должны быть одинаковыми для матриц, участвующих в операции.

Матрица сложение и вычитание

Live Demo

# Create two 2x3 matrices.
matrix1 <- matrix(c(3, 9, -1, 4, 2, 6), nrow = 2)
print(matrix1)

matrix2 <- matrix(c(5, 2, 0, 9, 3, 4), nrow = 2)
print(matrix2)

# Add the matrices.
result <- matrix1 + matrix2
cat("Result of addition","\n")
print(result)

# Subtract the matrices
result <- matrix1 - matrix2
cat("Result of subtraction","\n")
print(result)

Когда мы выполняем приведенный выше код, он дает следующий результат –

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    3   -1    2
[2,]    9    4    6
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    5    0    3
[2,]    2    9    4
Result of addition 
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    8   -1    5
[2,]   11   13   10
Result of subtraction 
     [,1] [,2] [,3]
[1,]   -2   -1   -1
[2,]    7   -5    2

Умножение матриц и деление

Live Demo

# Create two 2x3 matrices.
matrix1 <- matrix(c(3, 9, -1, 4, 2, 6), nrow = 2)
print(matrix1)

matrix2 <- matrix(c(5, 2, 0, 9, 3, 4), nrow = 2)
print(matrix2)

# Multiply the matrices.
result <- matrix1 * matrix2
cat("Result of multiplication","\n")
print(result)

# Divide the matrices
result <- matrix1 / matrix2
cat("Result of division","\n")
print(result)

Когда мы выполняем приведенный выше код, он дает следующий результат –