R(五): R常用函數

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目錄：

• apply
• tapply
• lapply
• sapply
• merge

apply函數：

• apply：apply的中文意思是應用，這個函數的意思是通過將一個函數應用到矩陣或數組中，返回一個向量或數組
• 語法：apply(X, MARGIN, FUN, ...)  ， 其中X為一個數組；MARGIN為一個向量（表示要將函數FUN應用到X的行還是列），1：表示取行，2：表示取列，c(1,2)表示行、列都計算。
• 示例：

  > ma <- matrix(c(1:4, 1, 6:8), nrow = 2);ma
       [,1] [,2] [,3] [,4]
  [1,]    1    3    1    7
  [2,]    2    4    6    8
  
  > apply(ma, 1, sum)
  [1] 12 20
  > apply(ma, 2, sum)
  [1]  3  7  7 15

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tapply：

• tapply：是對向量中的數據進行分組處理，而非對整體數據進行處理
• 語法： tapply(X, INDEX, FUN = NULL, ..., simplify = TRUE)，
  1. 其中X通常是一向量；
  2. INDEX是一個list對象，且該list中的每一個元素都是與X有同樣長度的因數；
  3. FUN是需要計算的函數；
  4. simplify是邏輯變數，TRUE（預設值），且函數FUN的計算結果總是為一個標量值，那麼函數tapply返回一個數組；若取值為FALSE，則函數tapply的返回值為一個list對象。需要註意的是，當第二個參數INDEX不是因數時，函數 tapply() 同樣有效，因為必要時 R 會用 as.factor()把參數強制轉換成因數
• 示例：

  > da
     year province sale
  1  2007        A    1
  2  2007        B    2
  3  2007        C    3
  4  2007        D    4
  5  2008        A    5
  6  2008        C    6
  7  2008        D    7
  8  2009        B    8
  9  2009        C    9
  10 2009        D   10
  > attach(da)
  > tapply(sale,list(year,province),mean)
           A  B C  D
  2007  1  2 3  4
  2008  5 NA 6  7
  2009 NA  8 9 10

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lapply:

• lapply: （list apply）針對list的apply函數
• 語法: lapply(X, FUN, ...)   lapply的返回值是和一個和X有相同的長度的list對象，這個list對象中的每個元素是將函數FUN應用到X的每一個元素
• 示例：

  #外賣示例數據
  s<-data.frame(shop_id=c('001','002'),saled=c(35,78),
                takeout_cost=c(30,60),delivery_time=c(10,20))
  
  lapply(s,function(x){
    if(is.numeric(x)){
      mean(x)
    }
    else{
      length(x)
    }
  })

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• 結果：$shop_id [1] 2 $saled [1] 56.5 $takeout_cost [1] 45 $delivery_time [1] 15

sapply：

• sapply：sapply函數和Lapply函數類似，也是對List進行處理，只是在返回結果上，sapply會根據結果的數據類型和結構，重新構建一個合理的數據類型返回
• 語法：sapply(X, FUN,..., simplify = TRUE, USE.NAMES = TRUE)
• 示例：如上例，調用sapply函數返回結果為：

  shop_id      saled  takeout_cost delivery_time 
  2.0          56.5          45.0          15.0

merge:

• merge: merge是R語言中用來合併數據框的函數
• 語法：merge(x, y, by = intersect(names(x), names(y)),  by.x = by, by.y = by, all = FALSE, all.x = all, all.y = all,  sort = TRUE, suffixes = c(".x",".y"), incomparables = NULL, ...)
  1. x,y:用於合併的兩個數據框
  2. by.x,by.y:指定依據哪些行合併數據框,預設值為相同列名的列.
  3. all.x,all.y:指定x和y的行是否應該全在輸出文件
  4. sort:by指定的列是否要排序
  5. suffixes:指定除by外相同列名的尾碼
  6. incomparables:指定by中哪些單元不進行合併
• 示例代碼：

  #數據：
  w1:
  NAME    SCHOOL    CLASS    ENGLISH
  A    S1    10    85
  B    S2    5    50
  A    S1    4    90
  A    S1    11    90
  C    S1    1    12
  
  w2:
  NAME    SCHOOL    CLASS    MATHS    ENGLISH
  A    S3    5    80    88
  B    S2    5    89    81
  C    S1    1    55    32
  
  merge(w1, w2, all = T)
  
    NAME SCHOOL CLASS ENGLISH MATHS
  1    A     S1     4      90    NA
  2    A     S1    10      85    NA
  3    A     S1    11      90    NA
  4    A     S3     5      88    80
  5    B     S2     5      50    NA
  6    B     S2     5      81    89
  7    C     S1     1      12    NA
  8    C     S1     1      32    55
  
  merge(w1, w2, by = c("NAME", "SCHOOL", "CLASS"), all = T)
  
    NAME SCHOOL CLASS ENGLISH.x MATHS ENGLISH.y
  1    A     S1     4        90    NA        NA
  2    A     S1    10        85    NA        NA
  3    A     S1    11        90    NA        NA
  4    A     S3     5        NA    80        88
  5    B     S2     5        50    89        81
  6    C     S1     1        12    55        32

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