Matrizes em R

R language provides matrix types for the study of linear algebra, this data structure is very similar to two-dimensional arrays in other languages, but R provides language-level matrix operation support.

The elements in the matrix can be numbers, symbols, or mathematical expressions.

A 　M 　x N matrix is a matrix composed of M (row) rows and N (column)elements arranged in a rectangular array.

The following is a rectangular array composed of 6 a number of elements构成的 2 Linhas 3 Column matrix:

R language matrices can be created using the 　matrix() function, with the syntax format as follows:

matrix(data = NA, nrow =　1,　ncol =　1,　byrow = FALSE, dimnames = NULL

Parameter description:

• data Vector, the data of the matrix

• nrow Number of rows

• ncol Number of columns

• byrow Logical value, FALSE is arranged by column, TRUE is arranged by row

• dimname Set the names of rows and columns

Create a numeric matrix:

#　byrow is TRUE, elements are arranged by row
M <-　matrix(c(3:14,　4,　byrow = TRUE
print(M)
#　Ebyrow is FALSE, elements are arranged by column
N <-　matrix(c(3:14,　4,　byrow = FALSE
print(N)
# Definir os nomes das linhas e colunas
rownames　=　c("row1",　"row2",　"row3",　"row4")
colnames　=　c("col1",　"col2",　"col3")
P　<-　matrix(c(3:14,　4,　byrow　=　TRUE,　dimnames　=　list(rownames,　colnames))
print(P)

O resultado da execução do código acima é：

[[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

Transpose matrix

The R language matrix provides the t() function to achieve the interchange of rows and columns of a matrix.

For example, if you have a matrix with m rows and n columns, you can use the t() function to convert it to a matrix with n rows and m columns.

#　Create a　2　Linhas　3　Matriz de Colunas
M = matrix(　c(2,　0,6,　0,5,　0,1,　0,10,　0,4,　2,ncol =　3,byrow = TRUE
print(M)
　　　　　[[1]　[,2]　[,3]
[1,]　　　　2　　　　6　　　　5
[2,]　　　　1　　　10　　　　4
#　Converter　3　Linhas　2　Matriz de Colunas
print(t(M))

O resultado da execução do código acima é：

　　　　　[[1]　[,2]　[,3]
[1,]　　　　2　　　　6　　　　5
[2,]　　　　1　　　10　　　　4
[1】　"-----Conversão-----"
　　　　　[[1]　[,2]
[1,]　　　　2　　　　1
[2,]　　　　6　　　10
[3,]　　　　5　　　　4

Acesso a Elementos da Matriz

Se desejar obter elementos da matriz, pode usar o índice de linha e de coluna do elemento, semelhante a um sistema de coordenadas.

# Definir os nomes das linhas e colunas
rownames　=　c("row1",　"row2",　"row3",　"row4")
colnames　=　c("col1",　"col2",　"col3")
# Criação de Matriz
P　<-　matrix(c(3:14,　4,　byrow　=　TRUE,　dimnames　=　list(rownames,　colnames))
print(P)
# Obter o elemento da primeira linha e terceira coluna
print(P[1,　0,3))
# Obter o elemento da quarta linha e segunda coluna
print(P[4,　0,2))
# Obter a segunda linha
print(P[2,])
# Obter a terceira coluna
print(P[,3))

O resultado da execução do código acima é：

col1　col2　col3
row1　　　　3　　　　4　　　　5
row2　　　　6　　　　7　　　　8
row3　　　　9　　　10　　　11
row4　　　12　　　13　　　14
[1]　5
[1]　13
col1　col2　col3　
　　　　6　　　　7　　　　8　
row1　row2　row3　row4　
　　　　5　　　　8　　　11　　　14

Cálculo de Matriz

Matrizes de tamanho igual (número de linhas e colunas iguais) podem ser somadas ou subtraídas, ou seja, cada elemento em cada posição é somado ou subtraído. A multiplicação de matrizes é mais complexa. Duas matrizes podem ser multiplicadas, se e apenas se o número de colunas da primeira matriz for igual ao número de linhas da segunda matriz.

Adição e Subtração de Matrizes

# Criação　2　Linhas　3　Matriz de Colunas
matrix1　<-　matrix(c(7,　0,　9,　0,　-1,　0,　4,　0,　2,　0,　3,　2print(matrix
),　nrow　=1print(matrix
matrix2　<-　matrix(c(6,　0,　1,　9,　0,　3,　0,　2,　2print(matrix
),　nrow　=2print(matrix
# Adição de Matrizes
result　<-　matrix1　+　matrix2
cat("Resultado da Adição：","\n")
print(result)
# Subtração de Matrizes
result　<-　matrix1　-　matrix2
cat("Resultado da Subtração：","\n")
print(result)

O resultado da execução do código acima é：

[[1]　[,2]　[,3]
[1,]　　　　7　　　-1　　　　2
[2,]　　　　9　　　　4　　　　3
　　　　　[[1]　[,2]　[,3]
[1,]　　　　6　　　　0　　　　3
[2,]　　　　1　　　　9　　　　2
Resultado da Adição：　
　　　　　[[1]　[,2]　[,3]
[1,]　　　13　　　-1　　　　5
[2,]　　　10　　　13　　　　5
Resultado da Subtração：　
　　　　　[[1]　[,2]　[,3]
[1,]　　　　1　　　-1　　　-1
[2,]　　　　8　　　-5　　　　1

Multiplicação e Divisão de Matrizes

# Criação　2　Linhas　3　Matriz de Colunas
matrix1　<-　matrix(c(7,　0,　9,　0,　-1,　0,　4,　0,　2,　0,　3,　2print(matrix
),　nrow　=1print(matrix
matrix2　<-　matrix(c(6,　0,　1,　9,　0,　3,　0,　2,　2print(matrix
),　nrow　=2print(matrix
)
result　<-　matrix1　*　matrix2
# Multiplicação de Matrizes
print(result)
# Divisão de Matrizes
result　<-　matrix1　/　matrix2
cat("Resultado da Divisão：","\n")
print(result)

O resultado da execução do código acima é：

[[1]　[,2]　[,3]
[1,]　　　　7　　　-1　　　　2
[2,]　　　　9　　　　4　　　　3
　　　　　[[1]　[,2]　[,3]
[1,]　　　　6　　　　0　　　　3
[2,]　　　　1　　　　9　　　　2
Resultado da Multiplicação：　
　　　　　[[1]　[,2]　[,3]
[1,]　　　42　　　　0　　　　6
[2,]　　　　9　　　36　　　　6
Resultado da Divisão：　
　　　　　　　　　[[1]　　[,2]　　[,3]
[1,]　1.166667　　　　　　-Inf　0.6666667
[2,]　9.000000　0.4444444　1.5000000