Základné operácie v R

Numerické vektory

Generovanie vektorov

v1 <- c(5, 10, 15, 20)
v2 <- 10:15             
v3 <- seq(from = 2, to = 3, by = 0.20)  
v4 <- rep(7, times = 4)    
v5 <- runif(4)             
v6 <- rnorm(3)            
v1; v2; v3; v4; v5

[1]  5 10 15 20
[1] 10 11 12 13 14 15
[1] 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0
[1] 7 7 7 7
[1] 0.3474144 0.9441190 0.8226724 0.9760144

Aritmetické operácie s vektormi

v <- c(5, 6, 7, 8)
v + 12           

[1] 17 18 19 20

v * 4            

[1] 20 24 28 32

(v + 5) / 8

[1] 1.250 1.375 1.500 1.625

exp(v)           

[1]  148.4132  403.4288 1096.6332 2980.9580

sum(c(2,4,6),c(3,3,3))          

[1] 21

crossprod(c(2,4,6),c(3,3,3))    

     [,1]
[1,]   36

c(2,4,6)*c(3,3,3)               

[1]  6 12 18

Matematické operácie s 2 vektormi rovnakého rozmeru

length(c(7,8,12,16))

[1] 4

length(v5)            

[1] 4

c(7,8,12,16) + v5     

[1]  7.347414  8.944119 12.822672 16.976014

Indexovanie a výber niektorych prvkov vektora

x <- c(6, 11, 4, 19, 8, 1, 22)
x[2]           # indexovanie - novy jedno-prvkovy vektor - prvy prvok vektora x

[1] 11

x[4:6]         # novy vektor s druhym az stvrtym prvkom vektora x

[1] 19  8  1

x[-2]          # novy vektor - vsetky prvky vektora x okrem prvého

[1]  6  4 19  8  1 22

x[x > 15]      # novy vektor definovany prvkami x vacsimi ako 10

[1] 19 22

which(x > 20)  # ktore prvky zodpovedaju podmienke vacsieho ako 10?

[1] 7

Práca s chýbajúcimi hodnotami

y <- c(9, NA, 38, NA, 56)
is.na(y)

[1] FALSE  TRUE FALSE  TRUE FALSE

mean(y)                 # NA

[1] NA

mean(y, na.rm = TRUE)   # remove NAs

[1] 34.33333

Základné štatistiky a usporiadanie prvkov vektora podľa veľkosti

z <- c(13, 4, 5, 9, 1)
mean(z)                 # priemerna hodnota

[1] 6.4

sd(z)                  # standardna odchylka

[1] 4.669047

max(z)                  # maximalna hodnota

[1] 13

summary(z)              # rychly prehlad zakladnych statistik o vektore

   Min. 1st Qu.  Median    Mean 3rd Qu.    Max. 
    1.0     4.0     5.0     6.4     9.0    13.0 

sort(z)                 # rastuce usporiadanie 

[1]  1  4  5  9 13

sort(z, decreasing = TRUE)  # klesajuce

[1] 13  9  5  4  1

Malé cvičenie

Vytvorte vektor w s číslami 240..850 a vypočítajte sumu všetkých párnych čísel.

w <- 240:850
sum(w[w %% 4 == 0])

[1] 83232

---

Matice

Vytvorenie matíc

m <- matrix(1:8, nrow = 2, ncol = 4)            
m_byrow <- matrix(1:8, nrow = 2, byrow = TRUE)  
m; m_byrow

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

Rozmery matice

dim(m)                   

[1] 2 4

m

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

Adresovanie prvkov matice

m[1, 4]      # riadok 1, stlpec 2

[1] 7

m[ , 4]      # vsetky prvky v tretom stlpci - vysledok matica 3x1

[1] 7 8

m[2, ]       # vsetky prvky v druhom riadku - vysledok matica 1*3

[1] 2 4 6 8

m[2:1, 3:4]  # podmatica tvorena riadkami 1, 2 a stlpcami 2, 3

     [,1] [,2]
[1,]    6    8
[2,]    5    7

Maticové operácie

A <- matrix(c(11,22,33,44), nrow = 2)
B <- matrix(c(55,66,77,88), nrow = 2)

A + B        # scitanie matic

     [,1] [,2]
[1,]   66  110
[2,]   88  132

A * B        # Hadamard product - nasobenie po zodpovedajucich prvkoch

     [,1] [,2]
[1,]  605 2541
[2,] 1452 3872

A %*% B      # nasobenie matic

     [,1] [,2]
[1,] 2783 3751
[2,] 4114 5566

t(A)         # transpozicia matice A - vymena riadkov a stlpcov

     [,1] [,2]
[1,]   11   22
[2,]   33   44

det(A)       # determinant matice

[1] -242

solve(A)     # inverzia matice (ak je matica regularna - teda inverzia sa da spocitat)

            [,1]        [,2]
[1,] -0.18181818  0.13636364
[2,]  0.09090909 -0.04545455

Zlučovanie vektorov do matíc

C <- cbind(1:2, 3:4)   #  - po stlpcoch 
D <- rbind(1:2, 3:4)   #  - po riadkoch 
C; D

     [,1] [,2]
[1,]    1    3
[2,]    2    4
     [,1] [,2]
[1,]    1    2
[2,]    3    4

Vypočítanie zvolenej štatistiky po riadkoch (stĺpcoch) matice

M <- matrix(1:8, nrow = 2)
M

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

apply(M, 1, sum)   

[1] 16 20

apply(M, 2, mean)  

[1] 1.5 3.5 5.5 7.5

Malé cvičenie

Vytvorte maticu 4x4 s hodnotami po riadkoch 101..116, vypočítajte stĺpcové sumy a súčin matíc \(M^t M\).

M2 <- matrix(101:116, nrow = 4, byrow = TRUE)
colSums(M2)

[1] 428 432 436 440

t(M2) %*% M2

      [,1]  [,2]  [,3]  [,4]
[1,] 45876 46304 46732 47160
[2,] 46304 46736 47168 47600
[3,] 46732 47168 47604 48040
[4,] 47160 47600 48040 48480

---