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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
; A2 p/ f: Z: \* c! e, q' y前言

利用 R 的三大法宝:

来达到编写高效的代码的目的.3 |' F, Y1 G5 v7 N% f
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.
3 Y; |+ K' `8 F" Y+ {3 K# o4 M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)
6 n' T- d, E- a; s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))
2 {2 D" Q# G6 Z+ K. A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){$ f% ]. d( o4 U0 W( \7 v
for(i in 1:length(vec)){
% A" d  K& S: f8 B' X. F; a8 T; {if(vec == "DD"){" O+ c, I/ N0 E3 A
vec <- "joker"# V1 Y4 w8 B/ y+ G
}else if(vec == "C"){5 s* e; x  f2 W& K
vec <- "ace": S/ E3 X- |8 @
}else if(vec == "7"){
) t7 Y( h' I) F  ~3 @vec <- "king"' z8 K  T* l4 ?
}else if(vec == "B"){' d8 p) j0 c" o: J2 c+ `& B6 x8 I
vec <- "queen"% N6 R- x: u& T' ?8 t( d* [
}else if(vec == "BB"){
! E- P. A5 M$ i' w/ jvec <- "jack"1 w! m0 B# w5 e7 z/ x
}else if(vec == "BBB"){1 L# i/ c8 D+ C
vec <- "ten"
; o6 e9 v2 i6 |8 n3 J0 U5 ?}else{: }5 G& g- [. Y1 O  ^3 m+ M, C: k! f
vec <- "nine": s& X* c+ L& q0 I& i% T
}% J2 ]4 H& M9 F; z
}
& b# Q  [' S- l3 B: k' xvec
7 B1 p2 b! {' T3 [2 C5 _+ D}

程序②——向量化

change_vec <- function(vec){
* `  t* S% a4 u1 x. lprob <- c("DD" = "joker", "C" = "ace"...)1 O# h/ j! F  n
unname(prob[vec])
2 ~/ ^  m; w* u: [3 t}


* }* ^) J* O6 q, X$ a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) g! b; R& u7 V/ q. N' E/ X
案例:
3 c& l" {+ o2 @" \. \  a' K0 N程序①——未经向量化

abs_loop <- function(vec){
/ W) g' P1 u! ?9 tfor(i in 1:length(vec)){
7 V$ s' M/ |  x7 z- zif(vec < 0){
- M4 N( O( _; t% ~  mvec <- -vec  V6 ^% P  X" _
}, S+ v& U5 ?& X( P, G- S, l
}. |9 [4 {) h1 t: M; {% O
vec
2 n- K3 O- {$ u8 Y) t' G, X% n. Z6 ~# \}

程序②——向量化

abs_set <- function(vec){% v/ w* s7 t2 v+ P/ X
negs <- vec < 0
* j. W6 i+ G1 ]; r2 {4 ivec[negs] <- vec[negs] * -1
4 d+ t1 L$ H8 f7 ]! H1 mvec
) y3 i8 w/ V# ?! J( C9 m}

未向量化的程序:
8 u8 i! J, _7 _4 V, f. Sif 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
$ N7 M$ |& H8 @( M! `向量化的程序:( A& s+ a/ D/ Y( N& Y
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
    ) k8 E4 Z' b( }' e* _
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., M+ ~% E. N1 a
在 for 循环之中, 对于对一个向量中的元素进行相应的操作.

: ^( v/ ~) z6 ^2 F* ^. p7 G; s
8 \( ~2 w! M& p# c. W
0 ~8 E) A; q8 w/ _7 C  r




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