统计分析编程软件学习——向量、矩阵

写在前面

随着大数据的崛起，近年来，R语言编程软件被频繁用于大量数据的处理运用之中，R语言具有编程简单，上手容易，分析快速等等有点，特别是拥有强大的诸如ggplot2等科研绘图包，是一款很棒的科研数据处理。

此外，你还可以运用R软件来对诸如销售数据挖掘、金融分析、金融量化交易、金融数据分析、行业分析决策等等，大数据时代，你需要一个快速上手且能迅速运用的数据分析软件。

当然，作为一款需要编的数据处理软件，编程是必须要学会的，敲代码是一个日积月累的过程，为帮助自己重新学习R软件，笔者决定重开公众号，一篇一篇的书写整个学习过程，也为大家提供一个很好的学习平台。

作者需要您的鼓励，看完之后如果觉得好的话，点赞一下哦！！

注意：学习是一个日积月累的过程，希望你每天都有进步哦！

1、向量

向量是几何里面的概念，向量具有方向。但R语言里面的向量却不是，它是一维数组，R语言里面的向量有数值型、字符型、逻辑型三种向量。如：

A

A1

A11

值得注意的是：以上三个分别属于数值型、字符型和逻辑型向量，且向量内部值均为相同类型并以函数c()来书写，注意：在字符型向量中，字符必须为在英文输入条件下的双引号。

1.2、向量扩展

向量可以进行四则运算，如下例子:

>A

>B

>A*B

[1] 0 3 8 15

>B

[1] 2 3 4 5

>A/B

[1] 0.0000000 0.3333333 0.5000000 0.6000000

>A+B

[1] 2 4 6 8

>A-B

[1] -2 -2 -2 -2

上面的代码第二行是自动生成一个2-5的数据型向量，而后面的代买实现了向量A与B的乘、除、加和减四则运算，当然也可以运行混合四则运算，大家可以自行尝试一下，当然大家也可以思考下如果在Excel里面完成四则运算特别是四则混合运算的麻烦程度。

当然，你也可以用自定义的数据向量来画图，仅需一行代码即可实现，如：

>A

>B

>plot(A,B)

上面三行代码实现了横坐标从0-3，纵坐标从2-5的一副散点图：

>A

>B

>lines(A,B)

上面三行代码实现了横坐标从0-3，纵坐标从2-5的一副散点图+回归线：

很明显的可以看出A与B之间是成非常强的正相关关系。

2、矩阵。

在R语言中矩阵是一个二维数组，矩阵内部的每一个元素都必须拥有相同的类型或模式（上面提到的三种数据类型）。矩阵内部有矩阵元素，行/列多少，行名列名。

例如：

>y

>y

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

[1,] 1 5 9 3 7

[2,] 2 6 10 4 8

[3,] 3 7 1 5 9

[4,] 4 8 2 6 10

代码第一句的意思是：以数据1-10创建一个名为y的4列5行矩阵。这里面创建矩阵使用了matrix（）函数，nrow=value是行的意思，ncol=value是列的意思。

2.1、矩阵填充。

实际运用中，如果我们需要创建一个待分析的数据矩阵如何实现呢？这个也很简单，首先是输入含数据向量，接下来是定义行和列名，最后使用matrix（）函数进行实现。代码实现过程如下：

>y

>rnames

>cnames

>A

>A

c1 c2 c3 c4 c5 c6 c7 c8 c9 c10

r1 1 2 8 4 9 28 56 23 12 3

r2 1 2 8 4 9 28 56 23 12 3

r3 1 2 8 4 9 28 56 23 12 3

r4 1 2 8 4 9 28 56 23 12 3

r5 1 2 8 4 9 28 56 23 12 3

r6 1 2 8 4 9 28 56 23 12 3

r7 1 2 8 4 9 28 56 23 12 3

r8 1 2 8 4 9 28 56 23 12 3

r9 1 2 8 4 9 28 56 23 12 3

r10 1 2 8 4 9 28 56 23 12 3

以上代码实现了自己创作自己想要的矩阵过程，第二行和第三行代码分别创建了行名和列名的向量，第四行代码的意思是：选择y向量的数据，创建10X10行的矩阵，这个矩阵按照行进行填充（代码byrow=TRUE，如果按列进行填充则是byrow=FALSE）,最后指定了该矩阵的行名和列名，第5行代码对其进行显示。

注意：如果待分析数据总和数量与行或列的数量一致的话，就会出现上面这种情况，所以要特别注意合理分配数据行数和列数。例如：

>y

>rnames

>cnames

>A

>A

c1 c2 c3 c4 c5

r1 1 2 8 4 9

r2 28 56 23 12 3

r3 1 2 8 4 9

r4 28 56 23 12 3

r5 1 2 8 4 9

这里体会一下按行填充的意思。

>y

>rnames

>cnames

>A

>A

c1 c2

r1 1 2

r2 8 4

r3 9 28

r4 56 23

r5 12 3

可以看到这里改变了列的数量，但填充依旧是按照行按y向量内数据的先后顺序来填充的。至于byrow=FALSE情况大家可以自行体会一下。

2.2、矩阵里如何选择和查看自己想要的数据呢？

上面提到过，矩阵是二维数组，也就是说它有个隐藏的X/Y轴，不过这个是以电脑屏幕左上角为（0，0）起点的坐标。所以，如果需要查看数据则可用以下几种方法：

>A

c1 c2

r1 1 2

r2 8 4

r3 9 28

r4 56 23

r5 12 3

>A[1,2]

[1] 2

>A[4,]

c1 c2

56 23

>A[,1]

r1 r2 r3 r4 r5

1 8 9 56 12

以上代码分别实现了在矩阵A中利用A[ ]函数选择了数据框中的第一行第二列数据、第四行数据、第一列数据。可以看出取数非常方便。当然在向量中取数也是运用A[ ]函数，不过向量中取数是取出第几个的意思。

好啦，本次分享完毕，你学会了吗？学习了的小伙伴们要多练习练习哦，如果你觉得对你有用，请分享出去，让更多参加考试的朋友学会这些方法吧！