矩阵是其中元素以二维矩形布局布置的R对象。 它们包含相同原子类型的元素。 虽然我们可以创建一个只包含字符或只包含逻辑值的矩阵,但它们没有太多用处。 我们使用包含数字元素的矩阵用于数学计算。
使用matrix()函数创建一个矩阵。
语法
在R语言中创建矩阵的基本语法是 -
- matrix(data, nrow, ncol, byrow, dimnames)
以下是所使用的参数的说明 -
数据是成为矩阵的数据元素的输入向量。
nrow是要创建的行数。
ncol是要创建的列数。
byrow是一个逻辑线索。 如果为TRUE,则输入向量元素按行排列。
dimname是分配给行和列的名称。
例
创建一个以数字向量作为输入的矩阵
- # Elements are arranged sequentially by row.
- M <- matrix(c(3:14), nrow = 4, byrow = TRUE)
- print(M)
- # Elements are arranged sequentially by column.
- N <- matrix(c(3:14), nrow = 4, byrow = FALSE)
- print(N)
- # Define the column and row names.
- rownames = c("row1", "row2", "row3", "row4")
- colnames = c("col1", "col2", "col3")
- P <- matrix(c(3:14), nrow = 4, byrow = TRUE, dimnames = list(rownames, colnames))
- print(P)
当我们执行上面的代码,它产生以下结果 -
- [,1] [,2] [,3]
- [1,] 3 4 5
- [2,] 6 7 8
- [3,] 9 10 11
- [4,] 12 13 14
- [,1] [,2] [,3]
- [1,] 3 7 11
- [2,] 4 8 12
- [3,] 5 9 13
- [4,] 6 10 14
- col1 col2 col3
- row1 3 4 5
- row2 6 7 8
- row3 9 10 11
- row4 12 13 14
访问矩阵的元素
可以通过使用元素的列和行索引来访问矩阵的元素。 我们考虑上面的矩阵P找到下面的具体元素。
- # Define the column and row names.
- rownames = c("row1", "row2", "row3", "row4")
- colnames = c("col1", "col2", "col3")
- # Create the matrix.
- P <- matrix(c(3:14), nrow = 4, byrow = TRUE, dimnames = list(rownames, colnames))
- # Access the element at 3rd column and 1st row.
- print(P[1,3])
- # Access the element at 2nd column and 4th row.
- print(P[4,2])
- # Access only the 2nd row.
- print(P[2,])
- # Access only the 3rd column.
- print(P[,3])
当我们执行上面的代码,它产生以下结果 -
- [1] 5
- [1] 13
- col1 col2 col3
- 6 7 8
- row1 row2 row3 row4
- 5 8 11 14
矩阵计算
使用R运算符对矩阵执行各种数学运算。 操作的结果也是一个矩阵。对于操作中涉及的矩阵,维度(行数和列数)应该相同。
矩阵加法和减法
- # Create two 2x3 matrices.
- matrix1 <- matrix(c(3, 9, -1, 4, 2, 6), nrow = 2)
- print(matrix1)
- matrix2 <- matrix(c(5, 2, 0, 9, 3, 4), nrow = 2)
- print(matrix2)
- # Add the matrices.
- result <- matrix1 + matrix2
- cat("Result of addition","
- ")
- print(result)
- # Subtract the matrices
- result <- matrix1 - matrix2
- cat("Result of subtraction","
- ")
- print(result)
当我们执行上面的代码,它产生以下结果 -
- [,1] [,2] [,3]
- [1,] 3 -1 2
- [2,] 9 4 6
- [,1] [,2] [,3]
- [1,] 5 0 3
- [2,] 2 9 4
- Result of addition
- [,1] [,2] [,3]
- [1,] 8 -1 5
- [2,] 11 13 10
- Result of subtraction
- [,1] [,2] [,3]
- [1,] -2 -1 -1
- [2,] 7 -5 2
矩阵乘法和除法
- # Create two 2x3 matrices.
- matrix1 <- matrix(c(3, 9, -1, 4, 2, 6), nrow = 2)
- print(matrix1)
- matrix2 <- matrix(c(5, 2, 0, 9, 3, 4), nrow = 2)
- print(matrix2)
- # Multiply the matrices.
- result <- matrix1 * matrix2
- cat("Result of multiplication","
- ")
- print(result)
- # Divide the matrices
- result <- matrix1 / matrix2
- cat("Result of division","
- ")
- print(result)
当我们执行上面的代码,它产生以下结果 -
- [,1] [,2] [,3]
- [1,] 3 -1 2
- [2,] 9 4 6
- [,1] [,2] [,3]
- [1,] 5 0 3
- [2,] 2 9 4
- Result of multiplication
- [,1] [,2] [,3]
- [1,] 15 0 6
- [2,] 18 36 24
- Result of division
- [,1] [,2] [,3]
- [1,] 0.6 -Inf 0.6666667
- [2,] 4.5 0.4444444 1.5000000
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