Döngüler

• Döngüler diğer bütün programa dillerinde sıklıkla kullanılan akış kontrolü (flow control) mekanizmasının bir parçasıdır.

• Her ne kadar R vektörel elementler üzerine kurulmuş olsa da bazı durumlarda döngülerin kullanılması gerekebilir.

• Örneğin, simulasyon çalışmaları genellikle iterasyonel ve tekrar eden süreçleri içermektedir.

• Döngüler sonuç elde etmek yerine süreçteki işlemleri dikkate aldığından, simulasyon çalışmalarında kullanılır.

• for()

• while()

• repeat()

for() Döngüsü

• for() döngüsü ile belirlenen sayıda işlem tekrarı yapılırken while() ya da repeat() döngülerinde bir sayaç ya da bir dizin ile kontrol sağlanarak işlemlerin tekrarlı yapılmasını sağlar.

• for() bir vektör, liste ya da matris içindeki her bir elemanın bir değişken yardımıyla belirlenen komutu veya kodu sırasıyla yapması için oluşturulan bir döngüdür.

• for() döngüsünün genel kullanımı aşağıdaki gibidir.

• for(i in 1:10) {
   print(i)
  }

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

for() Döngüsü

• Döngüde indeks değişkeni herhangi bir nesne ile tanımlanabilir. Örneğin i

• Ayrıca indeks değerinin başlangıcı 1 olmak zorunda değildir.

• for(i in 5:8) {
   print(i)
  }

  ## [1] 5
  ## [1] 6
  ## [1] 7
  ## [1] 8

for() Döngüsü

• karakter yazımında indeks i sadece tekrar amaçlı kullanılır.

• for(i in 5:10){
    print("Merhaba")
  }

  ## [1] "Merhaba"
  ## [1] "Merhaba"
  ## [1] "Merhaba"
  ## [1] "Merhaba"
  ## [1] "Merhaba"
  ## [1] "Merhaba"

for() Döngüsü

• Aşağıdaki çıktıyı sağlayacak kodu yazınız.

• ## 1  +   1  =  2 
  ## 2  +   2  =  4 
  ## 3  +   3  =  6 
  ## 4  +   4  =  8 
  ## 5  +   5  =  10 
  ## 6  +   6  =  12 
  ## 7  +   7  =  14 
  ## 8  +   8  =  16 
  ## 9  +   9  =  18 
  ## 10  +   10  =  20

for() Döngüsü

• Döngüdelerde bir degişken yeniden tanımlanacak ise mutlaka döngü öncesi o değişken tanımlanmalıdır.

• Oluşturulan bir matrisin satırlarında yer alan sayıların toplamını başka bir nesneye atama

• (X <- cbind(a = 1:5, b=2:6))

  ##      a b
  ## [1,] 1 2
  ## [2,] 2 3
  ## [3,] 3 4
  ## [4,] 4 5
  ## [5,] 5 6

  Y <- array()
  for(i in 1:nrow(X)) {
      Y[i] <- X[i,1] + X[i,2]
  }
  Y

  ## [1]  3  5  7  9 11

for() Döngüsü

• cat(), paste() gibi fonksiyonları uzun bir döngüde, döngünün durumunu görmek için de kullanabilirsiniz .

• islem.kontrol <- array()
  for(i in 1:10){
    islem.kontrol[i] <- paste("Islem ", i, " tamamlandi", sep="")
  }
  islem.kontrol

  ##  [1] "Islem 1 tamamlandi"  "Islem 2 tamamlandi"  "Islem 3 tamamlandi" 
  ##  [4] "Islem 4 tamamlandi"  "Islem 5 tamamlandi"  "Islem 6 tamamlandi" 
  ##  [7] "Islem 7 tamamlandi"  "Islem 8 tamamlandi"  "Islem 9 tamamlandi" 
  ## [10] "Islem 10 tamamlandi"

for() Döngüsü

• Döngülerde her zaman i indeksini kullanmak zorunda değiliz.

• set.seed(10)
  x <- sample(1:10000,100)
  
  sayac <- 0
  for (val in x) {
    if(val %% 2 == 0){
      sayac = sayac+1
    }
  }
  print(sayac)

  ## [1] 46

for() Döngüsü

• Her zaman işlemi tüm elemanlara uygulamak istemeyebiliriz.

• Bunun önlemek icin akış kontrolü yapmak gerekir.

• Kontrol mantıksal operatörlerle ya da koşul cümleleri ile sağlanabilir.

for() Döngüsü ve Kontrol

• for(i in 1:3){
        if (i==2) cat("indeks cift sayidir:","\n")
        else cat(i,"\n")
  }

  ## 1 
  ## indeks cift sayidir: 
  ## 3

• for(i in 1:3){
    if (i==2) {
      cat("indeks degeri ikidir:",i,"\n") 
    }else{cat("indeks degeri iki degildir","\n")}
  }

  ## indeks degeri iki degildir 
  ## indeks degeri ikidir: 2 
  ## indeks degeri iki degildir

for() Döngüsü

• Bazen döngüler iç içe kullanılabilir 5X5 bir matrisin her bir elemanı satır ve sütun indeksleri çarpımı olsun orneğin m[2,5]=10 olsun.

• Bu işlemi yapmak için öncelikle boş bir matris oluştumak lazım.

• m2 <- matrix(0,nrow=5,ncol=5)
  m2

  ##      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
  ## [1,]    0    0    0    0    0
  ## [2,]    0    0    0    0    0
  ## [3,]    0    0    0    0    0
  ## [4,]    0    0    0    0    0
  ## [5,]    0    0    0    0    0

• Aşağıdaki çıktıyı elde edecek kodu oluşturmaya çalışın

• ##      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
  ## [1,]    1    2    3    4    5
  ## [2,]    2    4    6    8   10
  ## [3,]    3    6    9   12   15
  ## [4,]    4    8   12   16   20
  ## [5,]    5   10   15   20   25

for() Döngüsü

• Kullanıcı tarafından belirlenen nxn boyutunda bir matris oluşturulsun.

• nxn bir matrisin her bir elemanı satır ve sütun indeksleri çarpımı olsun.

• örneğin m[2,5]=10 olsun.

• Eger matrisin boyutları 10x10’dan büyükse sadece 10 satırını yazsın eğer matrisi boyutları 10x10’dan küçükse hepsini yazsın.

• Kullancı üç girdiğinde oluşacak çıktı:

  ##      [,1] [,2] [,3]
  ## [1,]    1    2    3
  ## [2,]    2    4    6
  ## [3,]    3    6    9

for() Döngüsü

• Döngünün indeksi her zaman bir tam sayı olmak zorunda değildir.

• Liste, veri seti, matris de olabilir.

• if sadece numerik değer ve vektörlerle çalışmaz.

• Aynı zamanda veri seti, matris ve listelerle de çalışabilir.

• d <- data.frame(a = 1:5, b=2:6)
  d

  ##   a b
  ## 1 1 2
  ## 2 2 3
  ## 3 3 4
  ## 4 4 5
  ## 5 5 6

  for(x in d) {
    cat("sutun toplamlari:", sum(x), "\n")
  }

  ## sutun toplamlari: 15 
  ## sutun toplamlari: 20

for() Döngüsü

• X <- cbind(1:10, 20:29)
  X

  ##       [,1] [,2]
  ##  [1,]    1   20
  ##  [2,]    2   21
  ##  [3,]    3   22
  ##  [4,]    4   23
  ##  [5,]    5   24
  ##  [6,]    6   25
  ##  [7,]    7   26
  ##  [8,]    8   27
  ##  [9,]    9   28
  ## [10,]   10   29

Aşağıdaki çıktıyı elde etmek için gerekli kodu yazınız.

• ## 1 satirdaki degerlerin carpimi 20 olarak hesaplanmistir. 
  ## 2 satirdaki degerlerin carpimi 42 olarak hesaplanmistir. 
  ## 3 satirdaki degerlerin carpimi 66 olarak hesaplanmistir. 
  ## 4 satirdaki degerlerin carpimi 92 olarak hesaplanmistir. 
  ## 5 satirdaki degerlerin carpimi 120 olarak hesaplanmistir. 
  ## 6 satirdaki degerlerin carpimi 150 olarak hesaplanmistir. 
  ## 7 satirdaki degerlerin carpimi 182 olarak hesaplanmistir. 
  ## 8 satirdaki degerlerin carpimi 216 olarak hesaplanmistir. 
  ## 9 satirdaki degerlerin carpimi 252 olarak hesaplanmistir. 
  ## 10 satirdaki degerlerin carpimi 290 olarak hesaplanmistir.

next() ve break()

• next() ve break() fonksiyonları döngülerde kontrol mekanizmasidır.

• Döngüyü sadece belirli bir koşulda çalıştırmak istemezseniz next() fonksiyonunu kullanabilirsiniz.

• for(i in 1:6){
    if(i==3){
      next
    }
    print (i)}

  ## [1] 1
  ## [1] 2
  ## [1] 4
  ## [1] 5
  ## [1] 6

next() ve break()

• Döngüyü sadece belirli bir koşulda durdurmak isterseniz break() fonksiyonunu kullanabilirsiniz.

• for(i in 1:12){
    if(i==3){
      break
    }
    print (i)}

  ## [1] 1
  ## [1] 2

for() Döngüsü

• Döngüler uzun zamanda çalışır.

• # donguler uzun zamanda calisir
  set.seed(853)
  y<-matrix(rnorm(1000000),nrow=1000)
  z<-0*y
  time1<-as.numeric(Sys.time())
  #loop:
  time2 <- system.time(
    for(i in 1:1000){
    for(j in 1:1000){
      z[i,j]<-y[i,j]^2
    }
  })
  
  time2

  ##    user  system elapsed 
  ##    0.13    0.00    0.12

  # ayni islemi dongusuz yapma
  time3 <- system.time(z<-y^2)
  time3

  ##    user  system elapsed 
  ##       0       0       0

Coklu veri seti olusturma ve dışarı aktarma

• İstenilen sayıda veri seti oluşturan bir fonksiyon yazalım.
• Fonksiyonun ilk girdisi veri seti sayısı olmalı
• Kullanıcı oluşturmak istediği her bir veri seti için satır ve sütun sayısını belirleyebilirsin.
• Örneğin oluşturduğu ilk veri setin 5 satır, 10 sütunlu ikincisi veri seti ise 10 satır, 20 sütunlu olsun.
• Oluşturacak olan her bir veri setinin her bir sütunu standart normal dağılıma uygun olacak şekilde üretilsin.
• Oluşturulan veri setlerinden ilki “veri_1.xlsx” şeklinde, devamında ise sayı değiştirilerek dışarı aktarılsın.

for() Ödev-1

Fibonacci dizisinin elemanlari 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 … dizinin elemanlarını for() döngüsü ile oluşturmaya çalışınız.

for() Ödev-2

• set.seed(1786)
  ornek<-exp(matrix(rnorm(2000),nrow=100))
  index1.temp<-sample(1:100,10)
  index2.temp<-sample(1:20,10)
  for(i in 1:10){
    ornek[index1.temp[i],index2.temp[i]]<--1
  }
   head(ornek,6)

  ##           [,1]      [,2]      [,3]      [,4]      [,5]      [,6]     [,7]
  ## [1,] 0.5549525 0.3247338 0.5236032 0.3821027 0.4187483 0.1588847 5.226161
  ## [2,] 0.5671734 1.2431592 0.8812069 2.6695443 0.6984453 1.0838792 1.079946
  ## [3,] 4.8068457 0.3449856 0.6079096 0.9194116 1.5361330 1.9082522 0.671977
  ## [4,] 1.3509234 2.3569582 0.1931423 4.0707377 0.3527276 2.3498825 1.198514
  ## [5,] 0.9012032 0.2310683 0.2317487 1.3809955 0.9168741 0.6237213 1.609403
  ## [6,] 1.2331483 1.1066056 0.3546027 0.3705946 0.9002303 0.2528151 3.337512
  ##           [,8]      [,9]     [,10]     [,11]     [,12]     [,13]     [,14]
  ## [1,] 2.6280057 1.2251526 0.4760966 5.2379018 1.4782655 1.3761338 1.0202608
  ## [2,] 2.2087385 0.5195551 0.3757409 0.9004808 0.7409205 2.0543842 0.3668661
  ## [3,] 1.5310016 0.6735007 2.2069776 0.5060078 0.7171477 1.2378655 0.3651527
  ## [4,] 2.5592899 1.8205257 1.2624052 0.1524106 0.3828322 1.2406799 0.7954326
  ## [5,] 1.1005990 1.0619758 2.1047783 2.7816902 1.4010878 0.6140937 0.5136842
  ## [6,] 0.9799103 2.7520425 2.5407624 1.3889136 0.4346808 1.0637950 0.1859157
  ##          [,15]     [,16]      [,17]     [,18]    [,19]     [,20]
  ## [1,] 0.1437680 4.1807643  1.7389423 3.0760640 1.550557 4.4838291
  ## [2,] 3.8674407 1.9349214  0.6333922 0.4862532 5.275571 0.1161029
  ## [3,] 1.4724240 0.5971116 11.5869157 0.7580736 4.755297 1.0583051
  ## [4,] 0.1243085 0.8376231  1.3723291 2.0884571 2.506128 1.2094517
  ## [5,] 6.2971803 0.8422164  1.5335222 0.3079718 2.729447 1.7164885
  ## [6,] 3.8052219 2.1611055  0.3280288 2.7773368 1.726558 1.3193446

• ornek veri setinde i. satırda negatif sayı yok ise çıktıda i. satırın ortalaması….dir yazsin.

• Eğer veri setinde her hangi bir satırda negatif sayı var ise satır i negatif sayı bulunmaktadır.

• veri setindeki satırlardaki toplam negatif sayı toplamı üçü geçerse çktıda cok sayıda negatif sayı yazsın ve döngü çalışmayı durdursun.

for() Ödev-2

## [1] "Satir 1 ortalamasi 0.986111423178787"
## [1] "Satir 2 ortalamasi 1.66440473890558"
## [1] "Satir 3 ortalamasi 1.86445460243509"
## [1] "Satir 4 negatif sayi icermektedir."
## [1] "Satir 5 negatif sayi icermektedir."
## [1] "Satir 6 ortalamasi 2.18755744815693"
## [1] "Satir 7 ortalamasi 2.42896783600747"
## [1] "Satir 8 ortalamasi 1.11152186047931"
## [1] "Satir 9 ortalamasi 1.28348082027049"
## [1] "Satir 10 ortalamasi 1.49790135754768"
## [1] "Satir 11 ortalamasi 1.00823845594998"
## [1] "Satir 12 ortalamasi 1.84432161490249"
## [1] "Satir 13 ortalamasi 2.30730516248531"
## [1] "Satir 14 ortalamasi 1.32997520232501"
## [1] "Satir 15 ortalamasi 1.40736423997693"
## [1] "Satir 16 ortalamasi 0.930694377568197"
## [1] "Satir 17 ortalamasi 1.09683802891735"
## [1] "Satir 18 ortalamasi 1.34543057465283"
## [1] "Satir 19 ortalamasi 1.91931890408157"
## [1] "Satir 20 ortalamasi 1.46149447129439"
## [1] "Satir 21 ortalamasi 1.48698773010654"
## [1] "Satir 22 ortalamasi 2.50083591324982"
## [1] "Satir 23 ortalamasi 2.49403230671112"
## [1] "Satir 24 ortalamasi 2.03307899444367"
## [1] "Satir 25 ortalamasi 1.47358418101605"
## [1] "Satir 26 ortalamasi 1.77152589640626"
## [1] "Satir 27 ortalamasi 1.25135003349089"
## [1] "Satir 28 ortalamasi 1.33894076274636"
## [1] "Satir 29 ortalamasi 1.82874224246664"
## [1] "Satir 30 ortalamasi 1.23831471787453"
## [1] "Satir 31 ortalamasi 1.82082600141082"
## [1] "Satir 32 ortalamasi 1.12466160143214"
## [1] "Satir 33 ortalamasi 1.32597664522914"
## [1] "Satir 34 negatif sayi icermektedir."
## [1] "Satir 35 ortalamasi 2.32162456679167"
## [1] "Satir 36 ortalamasi 2.23274928866424"
## [1] "Satir 37 negatif sayi icermektedir."
## [1] "Satir 38 ortalamasi 2.275511227626"
## [1] "Satir 39 ortalamasi 1.7921160361432"
## [1] "Satir 40 ortalamasi 0.970509167208986"
## [1] "Satir 41 ortalamasi 1.24765799189581"
## [1] "Satir 42 ortalamasi 2.51234120817512"
## [1] "Satir 43 ortalamasi 2.31828043397862"
## [1] "Satir 44 negatif sayi icermektedir."
## [1] "Satir 45 ortalamasi 1.95647545685842"
## [1] "Satir 46 negatif sayi icermektedir."
## [1] "Satir 47 ortalamasi 2.36551615481398"
## [1] "Satir 48 ortalamasi 1.97786024664016"
## [1] "Satir 49 ortalamasi 1.6393028512105"
## [1] "Satir 50 ortalamasi 3.73629039983628"
## [1] "Satir 51 ortalamasi 1.82116726064836"
## [1] "Satir 52 ortalamasi 1.87732770333814"
## [1] "Satir 53 ortalamasi 2.7020031804201"
## [1] "Satir 54 ortalamasi 1.05164097984234"
## [1] "Satir 55 ortalamasi 1.88981004324099"
## [1] "Satir 56 ortalamasi 1.54248819505925"
## [1] "Satir 57 ortalamasi 1.65731581957976"
## [1] "Satir 58 ortalamasi 1.36890435340706"
## [1] "Satir 59 negatif sayi icermektedir."
## [1] "Satir 60 ortalamasi 2.22046851034413"
## [1] "Satir 61 ortalamasi 1.0408644748318"
## [1] "Satir 62 ortalamasi 1.72072095294252"
## [1] "Satir 63 ortalamasi 1.53167534425738"
## [1] "Satir 64 ortalamasi 1.72856879470484"
## [1] "Satir 65 ortalamasi 1.37607074870477"
## [1] "Satir 66 ortalamasi 1.42295571491744"
## [1] "Satir 67 ortalamasi 0.88385039568476"
## [1] "Satir 68 ortalamasi 2.35701379888311"
## [1] "Satir 69 ortalamasi 1.35179926755423"
## [1] "Satir 70 ortalamasi 1.28012686374286"
## [1] "Satir 71 negatif sayi icermektedir."
## [1] "Satir 72 ortalamasi 1.67406636870506"
## [1] "Satir 73 ortalamasi 1.37691945587952"
## [1] "Satir 74 ortalamasi 2.00099153014073"
## [1] "Satir 75 negatif sayi icermektedir."
## [1] "Satir 76 ortalamasi 1.60454610453076"
## [1] "Satir 77 ortalamasi 2.0804975152321"
## [1] "Satir 78 ortalamasi 1.67436426400702"
## [1] "Satir 79 ortalamasi 2.04712004349156"
## [1] "Satir 80 ortalamasi 1.2963699279751"
## [1] "Satir 81 ortalamasi 2.06864424004881"
## [1] "Satir 82 ortalamasi 2.18401195176334"
## [1] "Satir 83 ortalamasi 2.38233635418165"
## [1] "Satir 84 ortalamasi 1.65733160944781"
## [1] "Satir 85 ortalamasi 1.53913327407787"
## [1] "Satir 86 ortalamasi 1.5977866331596"
## [1] "Satir 87 ortalamasi 1.53640423869466"
## [1] "Satir 88 ortalamasi 1.4151688443321"
## [1] "Satir 89 ortalamasi 1.65657353958559"
## [1] "Satir 90 ortalamasi 1.09930366562984"
## [1] "Satir 91 ortalamasi 2.04289262764082"
## [1] "Satir 92 ortalamasi 1.49359077505866"
## [1] "Satir 93 ortalamasi 1.59542242961016"
## [1] "Satir 94 negatif sayi icermektedir."
## [1] "Satir 95 ortalamasi 1.63562964801907"
## [1] "Satir 96 ortalamasi 1.25826462716513"
## [1] "Satir 97 ortalamasi 3.88578289773781"
## [1] "Satir 98 ortalamasi 2.05151453891869"
## [1] "Satir 99 ortalamasi 1.96874159472044"
## [1] "Satir 100 ortalamasi 1.5918224514213"