Array, Matrices & Data Frames

Array

就是一般程式設計中的陣列，初始化一個矩陣的方法：

array(data = NA, dim = length(data), dimnames = NULL)

• data 帶data要填滿array的vector。
• dim 帶有維度資訊的vector。
• dimnames 對維度命名的list，不常用。

> x <- array(rnorm(12), c(2,2,3))
> x
, , 1

           [,1]      [,2]
[1,] -0.5194684 -1.082588
[2,] -1.0341688  1.910179

, , 2

           [,1]       [,2]
[1,] -1.1380869 -0.6252769
[2,] -0.1237467  0.1439241

, , 3

          [,1]      [,2]
[1,] -1.227034  1.377770
[2,] -1.190919 -1.220666

Matrices

矩陣是帶有dimension屬性的vector，初始化一個矩陣的方式：

• 初始化一個矩陣

  matrix([data, ]nrow = ?, ncol = ?)

  data可以是array或1:10之類的integer slide，以column為單位(column-wise)按照順序填滿。

  > x <- matrix(nrow = 2, ncol = 3)
  > x
       [,1] [,2] [,3]
  [1,]   NA   NA   NA
  [2,]   NA   NA   NA
  

• 給予vector維度屬性

  dim(v) <- c(nrow, ncol)

  取得dim屬性並賦值，ncol*nrow必須要等於元素個數。

  > x <- 1:12
  > x
   [1]  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12
  > dim(x) <- c(3, 4)
  > x
       [,1] [,2] [,3] [,4]
  [1,]    1    4    7   10
  [2,]    2    5    8   11
  [3,]    3    6    9   12
  

• Column/Row-binding

  cbind(x, y)、rbind(x, y)將等長的陣列x、y作為column或row結合成matrixces。

  > x <- 1:5
  > y <- 6:10
  #==========================
  #把vector看作為一行一行結合起來
  > cbind(x, y)
     x  y
  [1,] 1  6
  [2,] 2  7
  [3,] 3  8
  [4,] 4  9
  [5,] 5 10
  #==========================
  #把vector看作為一列一列結合起來
  > rbind(x, y)
  [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
  x    1    2    3    4    5
  y    6    7    8    9   10
  

Data Frames

R用Data frame來儲存表格，Data frame可視為一種每個element都等長的list，每個element像是一個column，而element的大小就是表格的row number，因此Data frame內不同column可儲存不同資料類型(=每個element可各儲存一種資料類型)，而Matrices不行，dplyr package提供方便操作Data frame的函式。

初始化的方法：

• 賦值初始化：data.frame()
• 從檔案讀取表格，回傳data frame：read.table()、read.csv()。

相關函式：

• nrow()、ncol()、colnames()、rownames()不需要解釋。
• data.matrix()把data frame轉成matrix。

#做一個data frame x
> x <- data.frame(foo = 1:4, bar = c("a", "b", "c", "d"))
> x
foo bar
1 1 a
2 2 b
3 3 c
4 4 d
#===========================
#取得行列數量
> nrow(x)
[1] 4
> ncol(x)
[1] 2
> dim(x)
[1] 4 2
#===========================
#取得行列的名稱
> colnames(x)
[1] "foo" "bar"
> rownames(x)
[1] "1" "2" "3" "4"
> dimnames(x)
[[1]]
[1] "1" "2" "3" "4"

[[2]]
[1] "foo" "bar"
#===========================
#把x轉成matrix，可以看到R把a-d標記為1-4作為轉換。
>data.matrix(x)
     foo bar
[1,]   1   1
[2,]   2   2
[3,]   3   3
[4,]   4   4