R語言矩陣

矩陣是元素布置成二維矩形布局的R對象。它們包含相同原子類型的元素。儘管我們可以創建隻包含字符或隻邏輯值的矩陣，但是它們冇有多大用處。我們使用的是在數學計算中含有數字元素矩陣。

使用 matrix()函數創建一個矩陣。

語法

R語言中創建矩陣的基本語法是：

matrix(data, nrow, ncol, byrow, dimnames)

以下是所使用的參數的說明：

data - 是這成為矩陣的數據元素輸入向量。
nrow - 是要創建的行數。
ncol - 要被創建的列的數目。
byrow - 是一個合乎邏輯。如果為True，那麼輸入向量元素在安排的行。
dimname - 是分配給行和列名稱。

示例

創建矩陣取向量的數量作為輸入

# 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)

當我們上麵的代碼執行時，它產生以下結果：

     [,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

訪問矩陣的元素

矩陣的元素可以通過使用元素的列和行索引來訪問。我們考慮矩陣P上麵找到具體內容如下。

# 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])

當我們上麵的代碼執行時，它產生以下結果：

[1] 5
[1] 13
col1 col2 col3 
   6    7    8 
row1 row2 row3 row4 
   5    8   11   14

矩陣計算

各種數學操作是在使用R運算矩陣執行。該操作的結果也是一個矩陣。

大小（行和列的數目）應與參與操作的矩陣相同。

矩陣加法和減法

# 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","\n")
print(result)

# Subtract the matrices
result <- matrix1 - matrix2
cat("Result of subtraction","\n")
print(result)

當我們上麵的代碼執行時，它產生以下結果：

     [,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

矩陣乘法和除法

# 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","\n")
print(result)

# Divide the matrices
result <- matrix1 / matrix2
cat("Result of division","\n")
print(result)

當我們上麵的代碼執行時，它產生以下結果：

     [,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