R語言如何創建矩陣

今天小編給大家分享一下R語言如何創建矩陣的相關知識點，內容詳細，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來了解一下吧。

矩陣

矩陣是其中元素以二維矩形布局布置的R對象， 它們包含相同原子類型的元素。這種數據結構很類似于其它語言中的二維數組，但 R 提供了語言級的矩陣運算支持。

矩陣里的元素可以是數字、符號或數學式。

一個 M x N 的矩陣是一個由 M（row） 行 和 N 列（column）元素排列成的矩形陣列。

矩陣創建

R 語言的矩陣可以使用 matrix() 函數來創建，語法格式如下：

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

參數說明：

• data 向量，矩陣的數據

• nrow 行數

• ncol 列數

• byrow 邏輯值，為 FALSE 按列排列，為 TRUE 按行排列

• dimname 設置行和列的名稱

創建一個數字矩陣“

# byrow 為 TRUE 元素按行排列
M <- matrix(c(3:14), nrow = 4, byrow = TRUE)
print(M)

# Ebyrow 為 FALSE 元素按列排列
N <- matrix(c(3:14), nrow = 4, byrow = FALSE)
print(N)

# 定義行和列的名稱
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)

執行以上代碼輸出結果為：
[,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

轉置矩陣

R 語言矩陣提供了 t() 函數，可以實現矩陣的行列互換。

例如有個 m 行 n 列的矩陣，使用 t() 函數就能轉換為 n 行 m 列的矩陣。

# 創建一個 2 行 3 列的矩陣
M = matrix( c(2,6,5,1,10,4), nrow = 2,ncol = 3,byrow = TRUE)
print(M)
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    2    6    5
[2,]    1   10    4
# 轉換為 3 行 2 列的矩陣
print(t(M))

執行以上代碼輸出結果為：
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    2    6    5
[2,]    1   10    4
 "-----轉置后-----"
     [,1] [,2]
[1,]    2    1
[2,]    6   10
[3,]    5    4

矩陣有一個dim屬性，內容是兩個元素的向量， 兩個元素分別為矩陣的行數和列數。dim屬性可以用dim()函數訪問。如

# 創建一個 2 行 3 列的矩陣
M = matrix( c(2,6,5,1,10,4), nrow = 2,ncol = 3,byrow = TRUE)
print(M)
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    2    6    5
[2,]    1   10    4

dim(A)
[1] 2 3

訪問矩陣元素

如果想獲取矩陣元素，可以通過使用元素的列索引和行索引，類似坐標形式。

# 定義行和列的名稱
rownames = c("row1", "row2", "row3", "row4")
colnames = c("col1", "col2", "col3")

# 創建矩陣
P <- matrix(c(3:14), nrow = 4, byrow = TRUE, dimnames = list(rownames, colnames))
print(P)
# 獲取第一行第三列的元素
print(P[1,3])

# 獲取第四行第二列的元素
print(P[4,2])

# 獲取第二行
print(P[2,])

# 獲取第三列
print(P[,3])

執行以上代碼輸出結果為：

     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

矩陣計算

大小相同（行數列數都相同）的矩陣之間可以相互加減，具體是對每個位置上的元素做加減法。矩陣的乘法則較為復雜。兩個矩陣可以相乘，當且僅當第一個矩陣的列數等于第二個矩陣的行數。

矩陣加減法

# 創建 2 行 3 列的矩陣
matrix1 <- matrix(c(7, 9, -1, 4, 2, 3), nrow = 2)
print(matrix1)

matrix2 <- matrix(c(6, 1, 0, 9, 3, 2), nrow = 2)
print(matrix2)

# 兩個矩陣相加
result <- matrix1 + matrix2
cat("相加結果：","\n")
print(result)

# 兩個矩陣相減
result <- matrix1 - matrix2
cat("相減結果：","\n")
print(result)

執行以上代碼輸出結果為：

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    7   -1    2
[2,]    9    4    3
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    6    0    3
[2,]    1    9    2
相加結果： 
     [,1] [,2] [,3]
[1,]   13   -1    5
[2,]   10   13    5
相減結果： 
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1   -1   -1
[2,]    8   -5    1

矩陣乘除法

# 創建 2 行 3 列的矩陣
matrix1 <- matrix(c(7, 9, -1, 4, 2, 3), nrow = 2)
print(matrix1)

matrix2 <- matrix(c(6, 1, 0, 9, 3, 2), nrow = 2)
print(matrix2)

# 兩個矩陣相乘
result <- matrix1 * matrix2
cat("相乘結果：","\n")
print(result)

# 兩個矩陣相除
result <- matrix1 / matrix2
cat("相除結果：","\n")
print(result)
執行以上代碼輸出結果為：

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    7   -1    2
[2,]    9    4    3
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    6    0    3
[2,]    1    9    2
相乘結果： 
     [,1] [,2] [,3]
[1,]   42    0    6
[2,]    9   36    6
相除結果： 
         [,1]      [,2]      [,3]
[1,] 1.166667      -Inf 0.6666667
[2,] 9.000000 0.4444444 1.5000000

以上就是“R語言如何創建矩陣”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家閱讀完這篇文章都有很大的收獲，小編每天都會為大家更新不同的知識，如果還想學習更多的知識，請關注億速云行業資訊頻道。