Základné operácie v R

Globálne nastavenie Chunkov

knitr::opts_chunk$set(
  echo = TRUE,
  message = FALSE,
  warning = FALSE
)

---

Numerické hodnoty

Simulácia náhodných dát

set.seed(42)
data <- rnorm(100, mean = 50, sd = 10)  # 100 náhodných hodnôt ~ N(50,10)

summary(data)    # základné štatistiky

   Min. 1st Qu.  Median    Mean 3rd Qu.    Max. 
  20.07   43.83   50.90   50.33   56.62   72.87 

hist(data, main="Histogram hodnôt", col="purple")

Malé cvičenie

Vytvorte 50 náhodných hodnôt z rovnomerného rozdelenia na intervale [10, 20] a spočítajte, koľko z nich je väčších ako 15.

Riešenie:

set.seed(123)
u <- runif(50, min = 10, max = 20)
sum(u > 15)

[1] 25

---

Logické hodnoty

vek <- c(15, 18, 25, 70, 12, 40)
vek >= 18

[1] FALSE  TRUE  TRUE  TRUE FALSE  TRUE

sum(vek >= 18)   # počet dospelých

[1] 4

Malé cvičenie

Napíšte podmienku, ktorá určí, ktorí ľudia majú medzi 18 a 65 rokmi (t.j. sú v produktívnom veku).

Riešenie:

vek <- c(15, 18, 25, 70, 12, 40)
produkt_vek <- vek >= 18 & vek <= 65
vek[produkt_vek]

[1] 18 25 40

---

Textové reťazce

Práca so slovami

veticka <- "Programovanie v R je veľmi flexibilné a zábavné"
slova <- strsplit(veticka, " ")[[1]]
length(slova)        # počet slov

[1] 8

toupper(slova)       # všetky slová veľkými písmenami

[1] "PROGRAMOVANIE" "V"             "R"             "JE"           
[5] "VEĽMI"         "FLEXIBILNÉ"    "A"             "ZÁBAVNÉ"      

grep("R", slova)     # pozícia slova "R"

[1] 3

Malé cvičenie

Napíšte vetu podľa seba a:
1. rozdeľte ju na slová,
2. spočítajte počet písmen vo všetkých slovách dokopy,
3. vymeňte jedno slovo za iné pomocou gsub().

Riešenie:

moj_text <- "Učenie R Markdown je veľmi užitočné a zaujímavé"
slova2 <- strsplit(moj_text, " ")[[1]]
# 1. rozdelenie
slova2

[1] "Učenie"    "R"         "Markdown"  "je"        "veľmi"    
[6] "užitočné"  "a"         "zaujímavé"

# 2. počet písmen dokopy
sum(nchar(slova2))

[1] 40

# 3. zmena slova "užitočné" na "praktické"
novy_text <- gsub("užitočné", "praktické", moj_text)
novy_text

[1] "Učenie R Markdown je veľmi praktické a zaujímavé"

---

Môj návrh použitia novinky

Vytvoríme vlastnú funkciu, ktorá z textu spraví štatistiku slov:

analyzuj_text <- function(txt) {
  slova <- strsplit(txt, " ")[[1]]
  dlzky <- nchar(slova)
  list(
    pocet_slov = length(slova),
    priemerna_dlzka = mean(dlzky),
    najdlhsie_slovo = slova[which.max(dlzky)]
  )
}

analyzuj_text("Dnes sa učíme programovať v jazyku R Markdown")

$pocet_slov
[1] 8

$priemerna_dlzka
[1] 4.75

$najdlhsie_slovo
[1] "programovať"

---

Numerické vektory

Generovanie vektorov

a <- seq(5, 25, by = 5)
b <- rep(2, times = 5)
c <- runif(6, min = 0, max = 10)
d <- rnorm(5, mean = 100, sd = 15)
a; b; c; d

[1]  5 10 15 20 25
[1] 2 2 2 2 2
[1] 0.4583117 4.4220007 7.9892485 1.2189926 5.6094798 2.0653139
[1]  82.92795 118.80722 106.39696  95.57393 113.42688

Malé cvičenie 1

Vytvorte vektor temp obsahujúci denné teploty (v stupňoch C) za týždeň: 12, 14, 15, 11, 9, 8, 10.
Zistite: - priemernú teplotu,
- maximálnu teplotu,
- ktoré dni mali teplotu nižšiu ako priemer.

temp <- c(12, 14, 15, 11, 9, 8, 10)
mean(temp)

[1] 11.28571

max(temp)

[1] 15

temp[temp < mean(temp)]

[1] 11  9  8 10

---

Malé cvičenie 2

Vytvorte vektor sales s hodnotami: 150, 200, 170, 220, 190.
Spočítajte: - celkový predaj,
- percentuálny podiel každého dňa na celkovom predaji.

sales <- c(150, 200, 170, 220, 190)
sum(sales)

[1] 930

round(sales / sum(sales) * 100, 2)

[1] 16.13 21.51 18.28 23.66 20.43

---

Matice

Vytvorenie matíc

M <- matrix(1:12, nrow = 3, byrow = TRUE)
M

     [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]    1    2    3    4
[2,]    5    6    7    8
[3,]    9   10   11   12

Malé cvičenie 3

Vytvorte maticu grades (3x4), kde riadky reprezentujú študentov a stĺpce ich známky z testov:
1. študent: 78, 85, 90, 88
2. študent: 92, 81, 77, 95
3. študent: 85, 89, 91, 87

Zistite priemerné skóre každého študenta (po riadkoch) a priemerné hodnotenie z každého testu (po stĺpcoch).

grades <- matrix(c(78,85,90,88, 92,81,77,95, 85,89,91,87), nrow = 3, byrow = TRUE)
grades

     [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]   78   85   90   88
[2,]   92   81   77   95
[3,]   85   89   91   87

rowMeans(grades)

[1] 85.25 86.25 88.00

colMeans(grades)

[1] 85 85 86 90

---

Malé cvičenie 4

Vytvorte maticu A (3x3) s hodnotami 2..10 po riadkoch a spočítajte: - determinant matice,
- transpozíciu,
- súčin \(A^T A\).

A <- matrix(2:10, nrow = 3, byrow = TRUE)
det(A)

[1] 0

t(A)

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    2    5    8
[2,]    3    6    9
[3,]    4    7   10

t(A) %*% A

     [,1] [,2] [,3]
[1,]   93  108  123
[2,]  108  126  144
[3,]  123  144  165

---

Malé cvičenie 5

Vytvorte maticu B rozmeru 4x4 s hodnotami od 10 do 25 po stĺpcoch.
Zistite súčet všetkých hodnôt väčších ako 18 a počet prvkov menších ako 15.

B <- matrix(10:25, nrow = 4)
sum(B[B > 18])

[1] 154

sum(B < 15)

[1] 5