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R语言学习之矩阵

R语言 keguang 287℃ 0评论

很多人是在线性代数课学的矩阵,当时什么问题都没有,除了一个问题:学习矩阵到底有什么用呢?矩阵是一个集合,它里面可以存放很多对象,比如一个行就是一个对象(或者说记录),每一个对象又有很多(属性)列。如果把一组对象~属性表示成矩阵,我们就能很容易取出每个对象对应的某个属性了,并且根据线性代数方法考察两个对象之间的联系(相似性)。矩阵的行列数我们一般称作维数。

对于矩阵而言,我们当然想实现以下操作与功能:

  • 矩阵的加减、乘除运算
  • 矩阵的行列切片
  • 最值的快速获取
  • 线性代数运算

好在R语言中的矩阵可以很轻易帮我们实现这些功能,有了这一神兵利器,我们就可以游刃有余地操作应该算是数据分析的基本单位——矩阵了。

创建矩阵

R中直接调用函数matrix()可以快速自定义矩阵,下面一行命令可以快速创建一个4行3列的矩阵:

这里相当于先创建一个向量,再将其转化为一个4×3的矩阵,bynow=TRUE表示会按照把第一行排满,接着排第二行。

还有一些其它小技巧,比如有时候我们需要初始化一个矩阵,以便于后面对其进行赋值:

矩阵行、列、元素的选取(切片)

取第一行第二列元素

取第一行元素,这与Matlab很相像

取第一行除了第二个元素之外的元素

取第一列元素

取第一列除了第二个元素之外的元素

矩阵全部元素

矩阵的基本运算

这里创建一个新的矩阵b、c1,b与a的维数相同,c1的列、行数与a的行、列数分别相等,便于做实验。

获取矩阵维数

加减法运算

矩阵的加减法运算表示两个矩阵对应元素分别进行加减法运算,返回两个矩阵对应元素分别进行加减法运算的矩阵。当然了,矩阵加减法运算前提是两个矩阵的维数必须一样,否则会报错。

乘除法运算

矩阵的乘除法运算表示两个矩阵对应元素分别进行乘除法运算,返回两个矩阵对应元素分别进行乘除法运算的矩阵。当然了,矩阵乘除法运算前提是两个矩阵的维数必须一样,否则会报错。

还有就是矩阵的乘法,要求是前面矩阵的列数等于后面矩阵的列数,返回一个左边矩阵行数x右边矩阵列数的矩阵。

线性代数运算

R语言提供了很多用于线性代数运算的函数,常用的列出如下:

矩阵的拼接

R语言矩阵的拼接主要用到两个函数,rbind()、cbind()

按行拼接要求两个矩阵列数要相同rbind()