[R3.3] Vector, Matrix, Array, List 자료 구조 및 Apply함수

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-- Title : [R3.3] Vector, Matrix, Array, List 자료 구조 및 Apply함수
-- Reference : hrd-net
-- Key word : r 벡터 매트릭스 배열 vector matrix array seq rep setdiff intersect names colnames rbind cbind ncol nrow apply
                  list 리스트 lapply sapply
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-- R

   
# ********************************************
# -- Vector 자료 구조
#    동일한 타입을 갖는 1차원 배열 구
#    파이썬의 리스트와 유사
# ********************************************
 
# -- 벡터 데이터 생성 함수
c(1:20)                 # 1~20
seq(1,10,2)             # db sequence와 동일
rep(1:3, 3)             # 1~3 반복 3번 
rep(1:3, each=3)        # 1~3 각가 반복 3번 
 
# -- 벡터 데이터 처리 함수
x = c(1, 3, 5) 
y = c(3, 5, 7, 9)
x;y
 
union(x,y)              # 합집합
setdiff(x, y)           # 차집합
setdiff(y, x)
intersect(x, y)         # 교집합      
 
 
# -- 벡터 변수에 저장
v1 = c(33,-5,20:23,12,-2:3)
v2 = c("홍길동", "이순신", "유관순")
v3 = c(T, TRUE, FALSE, T, TRUE,F,T)
v1;v2;v3
 
v4 = c(33,-5,20:23,12,"4")   # 모든게 모두 문자화(벡터는 동일 타입만 허용)
v4
 
# -- 같은 줄에 명령문 중복사용(;)
v1; mode(v1) 
v2; mode(v2)
v3; mode(v3)
 
# -- 벡터에 컬럼명 지정(names())
age = c(10,20,30)
age
 
names(age) = c("홍길동", "이순신", "강감찬")    # 컬럼명 지정 
age
 
# -- 벡터 삭제 
age =NULL               # age 변수 데이터 삭제
 
# -- 특정 요소 출력 및 제외
a = c(1:50)
a
a[10]
a[10 : 45]              # 10~45
 
 
# -- 벡터 개수 출력(length())
length(a)
 
a[10 : (length(a)-5)] # 10~45
a[1,2]                  # error : 이 경우 행렬을 의미 
 
 
# ********************************************
# -- Matrix 자료 구조 
#   동일 데이터 타입을 갖는 2차원 배열
#   생성함수 : rbind():행묶음, cbind():컬럼 묶음, apply() : 함수적용
# ********************************************
 
# -- c()함수 이용 matrix 생성
m = matrix(c(1:5))                          # 5x1
m
 
m = matrix(c(1:9), nrow=3)                  # 3개의 행으로 만듦, 열 우선 채움
m
 
m = matrix(c(1:10), nrow=2, byrow=T)        # byrow=T : 행 우선으로 채움  
m
 
# -- rbind()/cbind() 함수 이용      
x1 = c(5,40,50:52); x1
x2 = c(30,5,6:8); x2
 
mr = rbind(x1,x2); mr                       # 행 우선으로
mc = cbind(x1,x2); mc                       # 컬럼 우선으로
 
# -- matrix()함수 이용
m3 = matrix(10:19, 2); m3                   # 10개 데이터를 2행으로 생성
 
# -- 자료와 객체 Type 보기
mode(m3); class(m3)                         # numeric, matrix
 
# -- matrix 데이터 접근 : [첨자,첨자] 이용
m3[1,]                                      # 1행 전체
mc[,2]                                      # 2열 전체
m3[2,3]                                     # 2행 3열의 데이터 1개 -> 15
m3[1, c(2:5)]                               # 1행에서 2~5열 데이터 4개
 
mc
mc[c(2:4), c(1:2)]
 
# -- matrix 데이터 처리 함수(length(), ncol(), nrow())
x = matrix(c(1:9), nrow=3, ncol=3) # 3행 3열 matrix 객체
x
 
length(x)                                   # 데이터 개수 
ncol(x); nrow(x)                            # 열/행 수
 
# -- matrix에 컬럼이름 적용하기(colnames())
colnames(x) = c("one", "two", "three")   
x
 
# ----------------------------------------
# -- Matrix 연산(apply(변수, 행/열, 함수))
# ----------------------------------------
apply(x,1,max)                              # 행 단위 최대값
apply(x,1,min)                              # 행 단위 최대값
apply(x,2,mean)                             # 열 단위 평균값
 
# -- 사용자 함수와 apply() 적용
f = function(x){
  x * c(1,2,3)
}
 
x
apply(x,1,f)
apply(x,2,f)
 
 
# ********************************************
# -- Array
#    동일 데이터 타입을 갖는 다차원 배열
#    잘 사용되지 않음
# ********************************************
 
d = c(1:12) # 12개 벡터 객체 생성
d
 
arr = array(d, c(3,2,2)) # 3행2열2면 -> 3차원 배열 객체 생성
arr
 
# -- 배열 조회
arr[,,1] #1면 
arr[,,2] #2면 
 
# -- 배열 자료형과 자료구조 
mode(arr); class(arr) #numeric, array
 
 
# -- 데이터셋 샘플
iris   # 2차원
iris3  # 3차원 
 
 
# ********************************************
# -- List 자료 구조 
#    성격이 다른 데이터(벡터, 행렬, 데이터프레임 등 모든 데이터)
#    파이썬(딕셔너리와 유사) : d <= {'key':'value'} < =json
#    R : data.frame <= List('key'='value') <= json
# ********************************************
 
# -- 1개의 원소를 갖는 리스트
list = list("lee","이순신",95,"hong","홍길동",85)
list
 
# -- list 구조 제거 => 벡터로 변경
unlist = unlist(list) 
unlist
 
# -- 2개 이상의 원소를 갖는 리스트
num = list(c(1:5), c(6:10))
num
 
# -- key, value형태로 저장      
num2 = list(first=c(1:5), second=c(6:10))
num2
 
# -- 데이터 접근 
num2$first
num2$first[3]
num2$second
 
# -- key, value 형태로 저장
member = list(name="hong",age = 35,address="한양",gender="남자")
member
 
# -- list 원소 수정/추가 - 변수$키
member$age = 45  
member$id  = "hong"
member$pwd = "1234"      
member
 
# -- list 원소 제거 
member$age = NULL
member
 
# -- list의 데이터와 객체 타입 보기
mode(list); class(list) # list, list
 
length(member) # 6 -> 리스트 수
 
# -- list data 처리 함수
a = list(c(1:5))
b = list(6:10)    
a;b
 
lapply(c(a,b), max)  # list로 결과 반환
sapply(c(a,b), max)  # vactor로 결과 반환(더 효과적이라 많이 씀)