Векторні функції у

Про концепцію Векторні функції

Це - велика концепція в R. Щоб краще зорієнтуватися в цих можливостях, корисно розглянути розмірність вхідних і вихідних даних різних функцій.

Вектор на вході, скаляр на виході

Ми вже бачили функції, які приймають вектор і повертають єдине значення, подібне до скаляра:

v <- 1:5
length(v)
#> [1] 5
sum(v)
#> [1] 15

До цієї категорії належать і багато статистичних функцій, як-от mean().

Для логічних векторів є all() і any(), які повертають єдине TRUE або FALSE.

Вектор на вході, вектор на виході

Багато функцій в R працюють з цілими векторами й часто повертають вектор. Це стосується більшості математичних функцій:

sq <- c(4, 9, 16, 25)
sqrt(sq) # square root
#> [1] 2 3 4 5

Це не лише лаконічно й зручно: ми оминаємо потребу в циклах, спискових включеннях чи рекурсії, поширених в інших мовах. У R векторні функції часто працюють значно швидше, ніж ці прийоми.

Ми вже використовували векторні функції частіше, ніж, імовірно, усвідомлювали. Порівняймо:

v <- c(2, 7, 9)
w <- c(3, 1, 5)
v + w
#> [1]  5  8 14
"+"(v, w)
#> [1]  5  8 14

Звичні інфіксні оператори - це лише синтаксичний цукор для відповідної векторної функції! У цьому випадку "+"().

Для сортування вектора є sort(), що повертає значення, і order(), що повертає індекси:

v <- c("I", "am", "not", "in", "order")
sort(v)
#> [1] "am"    "I"     "in"    "not"   "order"
order(v)
#> [1] 2 1 4 3 5

Типово сортування відбувається за зростанням. За потреби вкажімо decreasing = TRUE або скористаймося rev(), щоб обернути наявний вектор.

v <- c("I", "am", "not", "in", "order")
sort(v, decreasing = TRUE)
#> [1] "order" "not"   "in"    "I"     "am"

rev(1:4)
#> [1] 4 3 2 1

Є також функції, як-от cumsum() і cumprod(), які створюють накопичувальні вектори, обробляючи вхідний вектор зліва направо:

cumsum(1:5)
#> [1]  1  3  6 10 15  # sums
cumprod(1:5)
#> [1]   1   2   6  24 120 # equivalent to factorials

Наведені приклади схожі на операції foldl у багатьох функціональних мовах, хіба що на виході отримуємо вектор з усіма проміжними значеннями.

Кілька векторів на вході, вектор на виході

Цю концепцію можна поширити й на порівняння векторів. Наприклад, розгляньмо функцію попарного максимуму pmax():

v
#> [1] 2 7 9
w
#> [1] 3 1 5
pmax(v, w)
#> [1] 3 7 9 # max of each pairwise comparison

Ця функція та інші подібні до неї приймають довільну кількість вхідних векторів, а не лише два.

У наведеному прикладі використано вектори однакової довжини. Як обговорювалося в концепції Фільтрування векторів, R застосовує перевикористання, щоб подовжити вектори, які чомусь «занадто короткі». Повторимо: застосовуймо це обережно і, бажано, лише до вектора довжиною 1.

pmax(v, 5)
#> [1] 5 7 9

Вектор на вході, матриця на виході

Це менш поширений випадок, але досить легко написати функції, які на вигляд приймають скаляр, а повертають вектор. Коли застосувати їх до вектора, на виході отримуємо двовимірну matrix (про неї йдеться в пізнішій концепції).