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标题: 《R语言入门与实践》第十章:向量化编程 [打印本页]
作者: 1047521767    时间: 2021-11-24 19:54
标题: 《R语言入门与实践》第十章:向量化编程
         《R语言入门与实践》第十章:向量化编程) L- Z  M- G0 u4 C; \% s' C
前言

利用 R 的三大法宝:

来达到编写高效的代码的目的.0 j1 o, s1 N$ ?- N6 u( d
这样的代码的特点是可以接受整个向量作为输入,并同时处理向量中的元素.7 M4 l9 @, X/ E
通过以下几个案例来阐述向量化编程

预备知识rep() 函数

格式: rep(c(-1, 1), 5000000): }! S6 P- ^% R. Q5 u. ?
功能:接受某个值/向量以及次数,返回该值/向量的重复执行次数长度的更长的向量

system.time() 函数

格式: system.time(function(object))
# Y0 t. g4 `, ?) ^; [+ p+ |功能:输入一个语句,返回执行该语句所耗费的时间.

向量化代码向量化代码的定义

可以接受一个含有多个值的向量作为输入,并且同时操作向量中的每一个元素

如何编写向量化代码

原则:

方法一:使用向量化的函数/查找表

程序①——未经向量化

change_symbols <- function(vec){
( F5 }$ i' X3 z0 D8 |5 E1 Q! {for(i in 1:length(vec)){
; p* b/ i9 E/ i: v+ W9 W! B5 X- wif(vec == "DD"){3 V' v3 G; N9 n$ j, ^6 D
vec <- "joker"
. Q1 T3 i# G" M8 e5 ?}else if(vec == "C"){1 |/ x  a+ ]% T
vec <- "ace"
5 Q7 f) J/ E/ v& `' Q- C$ R5 i}else if(vec == "7"){
, d$ d6 N1 `# ~. u# x' o8 h" G# Nvec <- "king"* h3 O. [* _7 S  ~
}else if(vec == "B"){
/ L/ w8 _1 m+ ^( z% e/ y) K) Ovec <- "queen"
. [% f2 X8 x3 P* G}else if(vec == "BB"){
1 @! l- G1 h% |% z) w. Mvec <- "jack"
* U& w. V# H# j  b- o: }4 I}else if(vec == "BBB"){
1 s0 l* X0 u2 \+ x8 _vec <- "ten"* V7 \, R' p' @- S- b
}else{; O/ D) P1 H! ~; M/ C; j' g
vec <- "nine"9 W8 b& s6 D/ @4 ^
}
) ]( C! b3 e- U; l}
. s) ^9 V/ V9 X; s7 gvec
4 H/ K0 K' U7 m' \3 M}

程序②——向量化

change_vec <- function(vec){* ^; S" e+ ]4 o6 L
prob <- c("DD" = "joker", "C" = "ace"...)2 n. [. P. p- r4 x* Z7 z. |
unname(prob[vec])& H- D8 z  v, X9 h
}


9 D# }; E+ j  a* c方法二:逻辑值取子集

目的:一次性完成对一类情况中的所有元素的操作
  X7 w3 t2 _; O+ h1 o" R案例:1 C6 G( t6 z( @  S; m. [2 I
程序①——未经向量化

abs_loop <- function(vec){
% p+ H( b( P$ `5 Mfor(i in 1:length(vec)){
( l2 M, V3 \  d7 F+ o  wif(vec < 0){
# I) S6 T7 ?3 k+ z) Z% fvec <- -vec; K$ ?& u/ m; @: _! m) D
}; Q' t/ P# @" y1 C% Y8 l; ?! K
}
: Q0 I6 Y! l& c2 W7 v9 ^6 b2 D( U3 Jvec# B# L/ `  c) R+ \' p  N, O
}

程序②——向量化

abs_set <- function(vec){) \" y$ s4 l+ Z% h' _+ [
negs <- vec < 0
- N) B& E' k+ T4 O, e9 nvec[negs] <- vec[negs] * -11 T' m1 r  [+ x+ G
vec
1 p7 ^$ A# s. ~}

未向量化的程序:$ m4 X6 c7 q$ B9 c$ M$ l5 ~4 V0 S
if 语句一次只能针对一个元素进行判断,来判断出 vec 中为负数的元素
' F7 @- A6 x* v8 Z% l" `& P4 O向量化的程序:
% z6 P' k; B" k) b其中, vec < 0 为逻辑测试,返回一个包含 TRUE, FALSE 逻辑值的向量 negs, 通过逻辑值取子集的方法,得到 vec 中为负数的元素, 即 vec[negs].

如何在 R 中编写出快速的 for 循环原则:
  • 能放在循环外的代码,就一定不要放在循环内
  • 确保用来储存循环输出结果的对象必须具备足够的容量,以容纳循环的结果
    7 t+ u; \$ k9 @/ @6 X6 p0 u
范例:一个循环 1000000 次并赋值的 for 循环

在 for 循环之前,定义好一个含有 1000000 个 NA 值的向量.
, P# |0 c" y" N1 }# N在 for 循环之中, 对于对一个向量中的元素进行相应的操作.

8 U" y6 \9 |  j: Y  N% M. c
9 C: ?9 }( Y1 x/ m: t. Z4 O
; c, ?& N' u. Q5 L' w, m9 ?




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