V RStudio môžeme písať a ukladať rozsiahlejšie skripty a funkcie, keď otvoríme editačné okno File->New File->New Script.
Načítajme si dáta ‘iris’ obsahujúce merania 150 kosatcov.
data(iris)Ako by sme vypočítali rozdiel medzi najväčším a najmenším rozmerom pre každú zo štyroch premenných?
max(iris$Sepal.Length) - min(iris$Sepal.Length)## [1] 3.6alebo
range(iris$Sepal.Length)## [1] 4.3 7.9diff(range(iris$Sepal.Length))## [1] 3.6Vyskúšame teraz napísať prvú funkciu v R pomocou toho, čo už vieme.
rozdiel <- function(x) max(x) - min(x)Funkcie je odporúčané písať, editovať a priebežne si ukladať v rovnakom editore ako skripty. Následne môžeme funkciu dostať do nášho workspace stlačením Run v pravom hornom rohu. Všimnime si, že táto akcia vytvorí novú premennú s názvom funkcie v globálnom prostredí, s ktorou môžeme pracovať štandardným spôsobom.
Skúste napríklad spustiť
rozdiel(iris$Sepal.Length)## [1] 3.6rozdiel(1:10)## [1] 9rozdiel(iris$Petal.Width)## [1] 2.4Skúsime teraz menej ‘prirodzené’ vstupy:
rozdiel(iris$Species)
rozdiel("Janka a Ferko")
A <- c(3,2,8) %*% t(c(3,2,8))
rozdiel(A)rozdiel(c(TRUE, TRUE, FALSE, TRUE))## [1] 1rozdiel(c(iris$Sepal.Length, iris$Sepal.Width))## [1] 5.9Potrebujeme teda upraviť funkciu tak, aby skončila chybou vždy, keď dostane nevhodný vstup.
rozdiel2 <- function(x) {
stopifnot(is.numeric(x))
max(x) - min(x)
}Všimnime si štruktúru funkcie, ktorá má v sebe viac príkazov.
Vyskúšajte teraz spustiť túto funkciu s rovnakými vstupmi, na ktorej sme testovali funkciu rozdiel.
stopifnot ale dáva len generické chybové hlášky. Ak chceme užívateľa informovať o tom, čo spravil zle, môžeme použiť napríklad tento postup:
rozdiel3 <- function(x) {
if(!is.numeric(x)) {
stop('Function only works for numeric input!\n',
'You have provided an object of class: ', class(x)[1])
}
max(x) - min(x)
}Je dobrým zvykom za názov funkcie za symbol # uviesť krátky komentár toho, čo daná funkcia robí. V prípade, ak je rozsiahlejšia, odporúča sa podrobnejší popis, vrátane popisu vstupov a výstupov.
rozdiel3 <- function(x) {
# funkcia, ktora vypocita rozdiel maxima a minima vstupneho vektora
if(!is.numeric(x)) {
stop('Function only works for numeric input!\n',
'You have provided an object of class: ', class(x)[1])
}
max(x) - min(x)
}Ako by sme postupovali, keby sme chceli vypočítať rozdiel tretieho a prvého kvartilu?
quantile(iris$Sepal.Length)## 0% 25% 50% 75% 100%
## 4.3 5.1 5.8 6.4 7.9quantile(iris$Sepal.Length, probs=c(0.25, 0.75))## 25% 75%
## 5.1 6.4qv <- quantile(iris$Sepal.Length, probs=c(0.25, 0.75))
max(qv) - min(qv)## [1] 1.3rozdiel.q <- function(x, probs){
stopifnot(is.numeric(x))
qv <- quantile(x = x, probs = probs)
max(qv) - min(qv)
}IQR(iris$Sepal.Length)## [1] 1.3rozdiel.q(iris$Sepal.Length, c(0.25, 0.75))## [1] 1.3rozdiel.q(iris$Sepal.Length, c(0, 1))## [1] 3.6Ak chceme, aby niektoré hodnoty probs boli defaultné (teda také, ktoré sa použijú, ak užívateľ nič nezadá), upravíme funkciu nasledovne:
rozdiel.q <- function(x, probs=c(0.25, 0.75)){
stopifnot(is.numeric(x))
qv <- quantile(x = x, probs = probs)
max(qv) - min(qv)
}Úloha: Upravte funkciu rozdiel.q, aby sa kontrolovali nasledovné veci:
či je probs numerický vstup
či má probs dĺžku dva
či sú hodnoty probs v intervale [0,1]
1. For
Štruktúra:
for (premenna in vektor){
prikazy
}x<-c(5,12,13)
for (n in x) print(n^2)## [1] 25
## [1] 144
## [1] 169Príklad: vypočítajte 1+2+…+300
s<-0
for(j in 1:300)
s<-s+j
s## [1] 451502. While
Štruktúra:
while (podmienka){
prikazy
}z <- 0
while(z < 5) {
z <- z + 2
print(z)
}## [1] 2
## [1] 4
## [1] 6Príklad: Koľko sčítancov potrebujeme, aby sme postupným sčítavaním prirodzených čísel prekročili 1 milión?
target <- 1000000
s <- 0
n <- 0
while(s <= target){
n <- n + 1
s <- s + n
}
n## [1] 14143. Repeat
z <- 0
repeat {
z <- z + 1
print(z)
if(z > 100) break()
}Úloha: Napíšte funkciu, ktorej vstupom bude vektor x a prirodzené číslo dg a výstupom matica, ktorá bude mať v i-tom stĺpci vektor i-tych mocnín x. Editujte túto funkciu tak, aby boli v i-tom stĺpci namiesto i-tych mocnín i-te odmocniny. Na začiatok funkcie doprogramujte kontrolu toho, či sú všetky čísla na vstupe nezáporné.
1. If
Štruktúra:
if (podmienka){
`prikazy1
} else{
`prikazy2
}today <- Sys.Date()
day <- weekdays( today )
if ( day == "Monday" ) {
print( "I don't like Mondays" )
} else {
print( ":)" )
}## [1] ":)"2. ifelse
Štruktúra: ifelse(test, yes, no)
x <- 1:10
ifelse(x<5 | x>8, x, 0)## [1] 1 2 3 4 0 0 0 0 9 10x <- c(-2:2)
sqrt(x) ## Warning in sqrt(x): NaNs produced## [1] NaN NaN 0.000000 1.000000 1.414214sqrt(ifelse(x >= 0, x, NA)) ## [1] NA NA 0.000000 1.000000 1.414214ifelse(x >= 0, sqrt(x), NA)## Warning in sqrt(x): NaNs produced## [1] NA NA 0.000000 1.000000 1.414214Príklad: Fibonacciho postupnosť
dlzka <- 10
fibvals <- numeric(dlzka)
fibvals[1] <- 1
fibvals[2] <- 1
for (i in 3:dlzka) {
fibvals[i] <- fibvals[i-1]+fibvals[i-2]
}
fibvals## [1] 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55Nájdite súčet párnych členov Fibonacciho postupnosti, ktoré sú menšie ako 4 milióny
x <- c(1,2)
k <- 3
i <- 3
while(k <= 4000000){
x <- append(x,k)
k <- k + x[i-1]
i <- i +1
}
sum(x[x%%2==0])## [1] 4613732Meranie času
system.time(for(j in 1:3000000) s <- s+j)## user system elapsed
## 0.05 0.00 0.04system.time(sum(1:3000000))## user system elapsed
## 0 0 0Napíšte program, ktorého vstupom budú koeficienty kvadratickej rovnice \(ax^2+bx+c=0\) a výstupom reálne korene (dva alebo jeden) alebo string "rovnica nema realne korene".
Napíšte funkciu, ktorej vstupom bude vektor \(x=(x_1,...x_n)\) a výstupom vektor \(((x_1+x_2+x_3)/3,(x_2+x_3+x_4)/3,...,(x_{n-2}+x_{n-1}+x_n)/3)\).
Napíšte funkciu, ktorej vstupom je matica s celočíselnými prvkami. Výstupom funkcie bude matica tých istých rozmerov s tým, že každé nepárne číslo bude nahradené svojim dvojnásobkom.