R 基本演算

この章ではR言語の簡単な演算を紹介します。

代入

一般的な言語の代入演算は = シンボル、しかしR言語は数学の言語であり、従って代入演算子は数学の教科書の仮コードと非常に似ており、左向きの<アローグラフです- ：

a　<-　123
b　<-　456
print(a　+　b)

以下のコードの実行結果：

[1]　579

この代入演算子はR言語の形式上の利点と操作上の欠点です：形式上は数学者に適していますが、すべての数学者は使用に慣れていません = 代入演算子として使用されます。

操作において、<シンボルと - シンボルはすべて簡単に打ち込めないキャラクターであり、これにより多くのプログラマーが不適応します。したがって、R言語の比較的新しいバージョンでは = を代入演算子としてサポートしています：

a　=　123
b　=　456
print(a　+　b)

これは合法なRのプログラムです。

注意：Rのどのバージョンからサポートされたかは難しいです = 代入演算ですが、このチュートリアルで使用するRのバージョンでは 4.0.0。

数学演算子

以下の表に主要な数学演算子とその演算順序が示されています：

以下の例は、シンプルな数学演算を示しています：

>　1　+　2　*　3
[1]　7
> （1　+　2)　*　3
[1]　9
>　3　/　4
[1]　0.75
>　3.4　-　1.2
[1]　2.2
>　1　-　4　*　0.5^3
[1]　0.5
>　8　/　3　%%　2
[1]　8
>　8　/　4　%%　2
[1Inf
>　3　%%　2^2
[1]　3
>　10　/　3　%/%　2
[1]　10

関係演算子

以下の表は、R言語がサポートする関係演算子を示しており、関係演算子は2つのベクトルを比較し、第1ベクトルの各要素と第2ベクトルの各要素を比較し、結果として布尔値を返します。

v　<-　c(2,4,6,9)
t　<-　c(1,4,7,9)
print(v>t)
print(v < t)
print(v == t)
print(v!=t)
print(v>=t)
print(v<=t)

以上のコードを実行すると、出力結果が：

[1TRUE　FALSE　FALSE　FALSE
[1FALSE　FALSE　TRUE　FALSE
[1FALSE　TRUE　FALSE　TRUE
[1TRUE　FALSE　TRUE　FALSE
[1]　　TRUE　　TRUE　FALSE　　TRUE
[1FALSE　TRUE　TRUE　TRUE

論理演算子

以下の表は、R言語がサポートする論理演算子を示しており、数字、論理、複素数のベクトルに使用できます。

より大きい 1 の数字がすべてTRUEです。

論理演算子は2つのベクトルを比較し、第1ベクトルの各要素と第2ベクトルの各要素を比較し、結果として布尔値を返します。

v　<-　c(3,1,TRUE,2+3i)
t　<-　c(4,1,FALSE,2+3i)
print(v&t)
print(v|t)
print(!v)
#　&&、||は最初の要素に対してのみ比較します
v　<-　c(3,0,TRUE,2+2i)
t　<-　c(1,3,TRUE,2+3i)
print(v&&t)
v　<-　c(0,0,TRUE,2+2i)
t　<-　c(0,3,TRUE,2+3i)
print(v||t)

以上のコードを実行すると、出力結果が：

[1]　　TRUE　　TRUE　FALSE　　TRUE
[1]　TRUE　TRUE　TRUE　TRUE
[1]　FALSE　FALSE　FALSE　FALSE
[1]　TRUE
[1]　FALSE

代入演算子

R言語の変数は左辺値、右辺値または等号演算子を使用して代入できます。

以下の表にR言語がサポートする代入演算子が示されています。

#　左辺値代入
v1　<-　c(3,1,TRUE,"w3codebox")
v2　<<-　c(3,1,TRUE,"w3codebox")
v3　=　c(3,1,TRUE,"w3codebox")
print(v1)
print(v2)
print(v3)
#　右辺値代入
c(3,1,TRUE,"w3codebox")　->　v1
c(3,1,TRUE,"w3codebox")　->>　v2　
print(v1)
print(v2)

以上のコードを実行すると、出力結果が：

[1]　"3"　　　　　　"1"　　　　　　"TRUE"　　　"w3codebox"
[1]　"3"　　　　　　"1"　　　　　　"TRUE"　　　"w3codebox"
[1]　"3"　　　　　　"1"　　　　　　"TRUE"　　　"w3codebox"
[1]　"3"　　　　　　"1"　　　　　　"TRUE"　　　"w3codebox"
[1]　"3"　　　　　　"1"　　　　　　"TRUE"　　　"w3codebox"

他の演算子

R言語には特別な演算子がいくつか含まれています。

#　1　から　10　のベクトル
v　<-　1:10
print(v)　
#　数字がベクトル　v　に含まれているかどうかを判定
v1　<-　3
v2　<-　15
print(v1　%in%　v)　
print(v2　%in%　v)　
#　行列とその転置行列を乗算
M　=　matrix(　c(2,6,5,1,10,4),　nrow　=　2,ncol　=　3,byrow　=　TRUE)
t　=　M　%*%　t(M)
print(t)

以上のコードを実行すると、出力結果が：

[1]　　1　　2　　3　　4　　5　　6　　7　　8　　9　10
[1]　TRUE
[1]　FALSE
　　　　　[,1]　[,2]
[1,]　　　65　　　82
[2,]　　　82　　117

数学関数

一般的に数学関数に対してよく用いられる：

以下示例演示了数学函数的应用：

>　sqrt(4)
[1]　2
>　exp(1)
[1]　2.718282
>　exp(2)
[1]　7.389056
>　log(2,4)
[1]　0.5
>　log10(10000)
[1]　4

取整関数：

)

>　round(1.5)
[1]　2
>　round(2.5)
[1]　2
>　round(3.5)
[1]　4
>　round(4.5)
[1]　4

注意：Rのround関数は場合によっては「5を切り捨てる」ことがあります。

整数部分が偶数の場合、5は切り捨てられます。これはC言語とは異なります。

Rの三角関数はラジアンで指定されます：

>　sin(pi/6)
[1]　0.5
>　cos(pi/4)
[1]　0.7071068
>　tan(pi/3)
[1]　1.732051

逆三角関数：

>　asin(0.5)
[1]　0.5235988
>　acos(0.7071068)
[1]　0.7853981
>　atan(1.732051)
[1]　1.047198

確率論と統計学を学んだことがあれば、以下の確率分布関数は比較的馴染みがあるでしょう。なぜなら、R 言語は数学者向けに設計されているため、頻繁に使用されます：

>　dnorm(0)
[1]　0.3989423
>　pnorm(0)
[1]　0.5
>　qnorm(0.95)
[1]　1.644854
>　rnorm(3,　5,　2)　#　生成　3　の平均値が　5、標準偏差が　2　の正規分布のランダム数
[1]　4.177589　6.413927　4.206032

これら4つはすべて正規分布を計算するために使用されます。名前はすべて norm で終わりますが、これは「正規分布」を意味します。

分布関数の名前の接頭辞は以下の4種類があります：

• d - 確率密度関数

• p - 確率密度積分関数（無限小から x までの積分）

• q - 分位数関数

• r - ランダム数関数（通常は確率シミュレーションに使用されます）

注：このチュートリアルは数学の専門理論を説明するものではないため、確率分布に関する数学の理論は詳細に説明しておりません。R 言語は正規分布の関数に加えて、ポアソン分布（pois、Poisson）などの一般的な分布関数を含んでいます。詳細を学びたい場合は、「確率論と数理統計」を学ぶことができます。