Liste u R programiranju: Kako stvoriti i odabrati elemente

Što je R lista?

R popis je objekt u R programiranju koji uključuje matrice, vektore, podatkovne okvire ili popise unutar sebe. R List se također koristi za pohranjivanje kolekcije objekata i njihovu upotrebu kada su nam potrebni. R listu možemo zamisliti kao torbu za stavljanje mnogo različitih predmeta. Kada trebamo upotrijebiti predmet, možemo otvoriti vrećicu i upotrijebiti ga.

Kontrast s vektorom je ono što vrećicu čini korisnom. Vektor prisiljava svaki element u jedan tip, pa postavljanje riječi pored broja pretvara broj u tekst. Lista ne primjenjuje takvo pravilo, zbog čega može nositi vektor s pet elemenata, dvoredni matrica i podatkovni okvir od 714 redaka jedan pored drugog bez promjene bilo kojeg od njih.

Sintaksa liste u R

Funkciju list() možemo koristiti za stvaranje popisa u R programiranju:

list(element_1, ...)
arguments:
-element_1: store any type of R object
-...: pass as many objects as specifying. each object needs to be separated by a comma

Svaki argument može se prenijeti sam ili u obliku oznaka = vrijednostGoli argument postaje pozicijski element dostupan samo po svom broju, dok označeni argument također dobiva ime. Osnovna R referenca za popis() dokumentira i obrasce i napominje da unlist() djeluje kao približna inverza as.list().

Kako stvoriti popis u R

Ispod je korak po korak postupak stvaranja popisa u R-u:

U donjem primjeru stvorit ćemo tri različita objekta, vektor, matricu i a Okvir podataka koristeći funkciju liste u R.

Korak 1) Stvorite vektor

Koristite donji kod za stvaranje vektora u R

# Vector with numeric from 1 up to 5
vect  <- 1:5

Operator dvotočke gradi niz 1, 2, 3, 4, 5 kao cjelobrojni vektor, a strelica dodjeljivanja ga pohranjuje pod imenom vect.

Korak 2) Napravite matricu

Sada kreirajte matricu koristeći sljedeći kod

# A 2x 5 matrix
mat  <- matrix(1:9, ncol = 5)
dim(mat)

Ovdje treba obratiti pozornost na dva detalja. Mreža od dva retka s pet stupaca treba deset vrijednosti, a ipak je navedeno samo devet, pa R reciklira niz i ispisuje upozorenje da duljina podataka nije podmnožak broja redaka. Ta reciklirana vrijednost je razlog zašto drugi redak ispisane matrice završava s 1, a ne s 10. Poziv funkcije dim() zatim izvještava o obliku.

Izlaz:

## [1] 2 5

Korak 3) Stvorite podatkovni okvir

Stvorite podatkovni okvir u R koristeći donji kod

# select the 10th row of the built-in R data set EuStockMarkets
df <- EuStockMarkets[1:10,]

Komentar spominje deseti redak, ali izraz zadržava retke od 1 do 10 ugrađenog EuStockMarkets niza. Podskupljavanjem se također uklanja klasa vremenskog niza, pa se vraća numerička matrica, a ne pravi okvir podataka, što je upravo razlog zašto ispisani rezultat u nastavku sadrži oznake redaka u stilu [1,] umjesto naziva redaka. Poziv se omota u as.data.frame() kad god je potreban pravi okvir podataka.

Korak 4) Napravite popis u R

Sada, možemo staviti tri objekta na R listu koristeći donji kod

# Construct list with these vec, mat, and df:
my_list <- list(vect, mat, df)
my_list

Izlaz:

## [[1]]
## [1] 1 2 3 4 5

## [[2]]
##       [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
## [1,]    1    3    5    7    9
## [2,]    2    4    6    8    1

## [[3]]
##          DAX    SMI    CAC   FTSE
##  [1,] 1628.75 1678.1 1772.8 2443.6
##  [2,] 1613.63 1688.5 1750.5 2460.2
##  [3,] 1606.51 1678.6 1718.0 2448.2
##  [4,] 1621.04 1684.1 1708.1 2470.4
##  [5,] 1618.16 1686.6 1723.1 2484.7
##  [6,] 1610.61 1671.6 1714.3 2466.8
##  [7,] 1630.75 1682.9 1734.5 2487.9
##  [8,] 1640.17 1703.6 1757.4 2508.4
##  [9,] 1635.47 1697.5 1754.0 2510.5
##  [10,] 1645.89 1716.3 1754.3 2497.4

Tri zaglavlja s dvostrukim zagradama u tom izlazu predstavljaju pozicije na listi. Ništa nije izravnano ili prisiljeno: element jedan je i dalje cjelobrojni vektor, element dva je i dalje matrica, a element tri i dalje sadrži svih deset redaka cijena dionica.

Odaberite elemente s popisa R

Nakon što smo izgradili našu listu, možemo joj pristupiti prilično lako. Za odabir elementa na listi trebamo koristiti [[index]]. Vrijednost unutar dvostruke uglate zagrade predstavlja poziciju elementa na listi koju želimo prikazati.tracNa primjer, ako u zagrade unesemo 2, R vraća drugi navedeni element.

Sada u ovome R tutorial, pokušajmo odabrati drugu stavku popisa u R pod nazivom my_list, koristimo my_list[[2]]

# Print second element of the list
my_list[[2]]

Izlaz:

##      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5]
## [1,]    1    3    5    7    9
## [2,]    2    4    6    8    1

Jednostruke i dvostruke zagrade nisu zamjenjive, a njihovo miješanje najčešći je izvor pogrešaka u listi. Jedna zagrada zadržava omotač, dvije ga uklanjaju.

# Compare the two bracket styles
class(my_list[[2]])   # the matrix itself
class(my_list[2])     # a list of length one

# Several elements, and everything but one element
my_list[c(1, 3)]
my_list[-2]

Imenovane liste u R-u

Pozicijski indeksi su krhki: umetnite jedan element i svaki broj nakon njega se pomiče. Imenovanje elemenata uklanja taj rizik i čini da se kod čita kao podaci koje opisuje. Imena se mogu navesti prilikom izrade popisa ili se mogu dodati naknadno pomoću funkcije names().

# Tag each element at creation time
named_list <- list(numbers = vect, grid = mat, prices = df)

# Three ways to reach the same element
named_list$grid
named_list[["grid"]]
named_list["grid"]      # returns a one-element list

# Read or replace the names later
names(named_list)
names(named_list)[2] <- "grid_2x5"

Operator $ i dvostruka zagrada razlikuju se u jednom aspektu koji početnike izdvaja. Operator $ izvodi djelomično podudaranje, pa named_list$pri i dalje pronalazi cijene, dok named_list[[“pri”]] vraća NULL jer se dvostruke zagrade točno podudaraju osim ako se ne proslijedi exact = FALSE. Djelomično podudaranje je praktično u konzoli, a nesigurno u skripti, pa je u spremljenom kodu poželjniji točan oblik.

# A compact map of the whole structure
str(named_list)

str() ispisuje jedan redak po elementu s njegovim tipom i veličinom, što je najbrži način da potvrdite da lista sadrži ono što očekujete prije indeksiranja u nju.

Izmjena, dodavanje i brisanje elemenata u R listi

Popis nije fiksan nakon što je stvoren. Isti pristupnici koji čitaju element također i pišu na njega, tako da ažuriranje, proširivanje i smanjivanje popisa koriste obično dodjeljivanje.

# Replace an element in place
named_list[["numbers"]] <- 1:10

# Add a new element simply by naming it
named_list[["created"]] <- Sys.Date()

# Append without a name: the element lands at the end
named_list <- append(named_list, list(TRUE))

# Delete an element by assigning NULL to it
named_list[["created"]] <- NULL

• Zamijeniti: Dodjeljivanje postojećem imenu prepisuje taj element i ostavlja njegovu poziciju nepromijenjenom.
• Dodaj: Dodjeljivanjem imenu koje ne postoji dodaje se novi element na kraj liste.
• Dodati: append() uzima listu kao svoj drugi argument, pa stoga u list() omotajte golu vrijednost prije nego što je proslijedite.
• Izbrisati: Dodjeljivanje NULL vrijednosti s dvostrukim zagradama uklanja element i skraćuje listu.

Jedna posljedica redovito zbunjuje ljude: budući da NULL znači brisanje, ne možete pohraniti stvarni NULL s dvostrukim zagradama. Umjesto toga koristite dodjeljivanje s jednom zagradom, kao u named_list[“empty”] <- list(NULL), što zadržava mjesto i stavlja NULL unutar njega.

Ugniježđene liste i unlist() u R-u

Budući da lista može sadržavati bilo koji R objekt, može sadržavati i drugu listu. Ugniježđivanje je način na koji se konfiguracijski objekti, JSON odgovori i rezultati modela obično predstavljaju u R-u, pa su dosezanje ugniježđene liste i njezino izravnavanje svakodnevni zadaci.

# A list whose elements are themselves lists
project <- list(
  meta = list(owner = "analyst", year = 2026),
  data = list(vect, mat)
)

# Chain the accessors to reach an inner value
project$meta$year
project[["data"]][[2]]

# Flatten every level into one atomic vector
flat <- unlist(project)

# Strip a single level and keep the rest as a list
half <- unlist(project, recursive = FALSE)

Spljoštavanje ima cijenu koju vrijedi razumjeti. unlist() mora vratiti jedan atomski vektor, pa svaku vrijednost prisiljava na najopćenitiji prisutni tip, slijedeći redoslijed logički, cijeli broj, dvostruki, znak. Ugniježđena lista koja miješa brojeve s tekstom stoga se u cijelosti vraća kao tekst. Imena rezultata grade se spajanjem vanjskih i unutarnjih oznaka, zbog čega element dolazi kao meta.owner, a ne owner.

Proslijedite use.names = FALSE kada ta složena imena nisu poželjna, a postavite recursive = FALSE kada treba ukloniti samo najudaljeniji sloj. Ako vrijednosti moraju zadržati svoje tipove, ostavite strukturu netaknutom i prođite kroz popis umjesto da ga izravnate.

Ugrađeni podatkovni okvir u R

Popisi se često pune podacima pročitanim s diska ili s weba, stoga je korisno vidjeti kako okvir podataka stiže prije nego što se pohrani unutar njega. Prije stvaranja vlastitog okvira podataka, možemo pogledati skup podataka R dostupan online. Skup podataka zatvora ima dimenziju 714 × 5. Možemo brzo pogledati dno okvira podataka pomoću funkcije tail(). Po analogiji, head() prikazuje vrh okvira podataka. Možete odrediti broj prikazanih redaka pomoću head(df, 5). Više o funkciji read.csv() saznat ćemo u uvoz podataka u R udžbenik.

PATH <-'https://raw.githubusercontent.com/guru99-edu/R-Programming/master/prison.csv'
df <- read.csv(PATH)[1:5]
head(df, 5)

Izlaz:

##   X state year govelec black
## 1 1     1   80       0 0.2560
## 2 2     1   81       0 0.2557
## 3 3     1   82       1 0.2554
## 4 4     1   83       0 0.2551
## 5 5     1   84       0 0.2548

[1:5] koji slijedi nakon read.csv() odabire prvih pet stupaca, a ne prvih pet redaka, jer je sam okvir podataka popis stupaca. Indeksiranje s jednom zagradom na popisu vraća manji popis, a ovdje je taj manji popis i dalje okvir podataka.

Možemo provjeriti strukturu podatkovnog okvira pomoću str:

# Structure of the data
str(df)

Izlaz:

## 'data.frame':    714 obs. of  5 variables:
##  $ X      : int  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ...
##  $ state  : int  1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ...
##  $ year   : int  80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 ...
##  $ govelec: int  0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 ...
##  $ black  : num  0.256 0.256 0.255 0.255 0.255 ...

Sve varijable su pohranjene u numerički formatu. Prefiks $ u svakom retku je isti operator koji se ranije koristio na imenovanim popisima, što potvrđuje da je okvir podataka popis stupaca jednake duljine s pravokutnom oznakom. Sve što je naučeno o imenovanju, odabiru i brisanju elemenata popisa stoga se izravno prenosi na R tipovi podataka i na stupce okvira podataka.

Pitanja i odgovori