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.
# 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.
# 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
# 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
# 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 —