R（３）リスト

Computation
R
Author

司馬博文

Published

5/07/2021

Modified

6/05/2024

概要
R におけるリストは，独自の index $ を持った構造体であり，Python の dictionary， Perl の hash table に似ている．$ は S3 の機能で，S4 は @ である．これはリストが本質的に R の実装の深いところに存在するデータ型だからである．

はじめに

R における行列 (matrix) は dim 属性を持ったベクトルであった．これと同様に，R におけるリストには names 属性があり，リストの各内容に名前をつける役割を持つ．そしてこの names 属性は$を使ってアクセスできる．

R におけるすべてのオブジェクトは class 属性を持っている．S3 におけるすべてのオブジェクトは class 属性を持つリストとして実装されているためである．オブジェクトが関数に呼ばれた際は，このclass属性の値を確認して，適切なメソッドが呼ばれる．

example_list <- list(a=1,b=2)
class(example_list) <- "my_class"
example_list
$a
[1] 1

$b
[1] 2

attr(,"class")
[1] "my_class"
attributes(example_list)
$names
[1] "a" "b"

$class
[1] "my_class"

1 リスト

R.versionやhist()の返り値などは，breaks, countsオプションを持ったリストである．これはarrtibutes()あるいはstr()あるいは直うち，またはclass毎に誂えられた generic 関数であるprint()やsummary()で確認できる．

attributes(R.version)
$names
 [1] "platform"       "arch"           "os"             "system"        
 [5] "status"         "major"          "minor"          "year"          
 [9] "month"          "day"            "svn rev"        "language"      
[13] "version.string" "nickname"      

$class
[1] "simple.list"
str(R.version)
List of 14
 $ platform      : chr "aarch64-apple-darwin20"
 $ arch          : chr "aarch64"
 $ os            : chr "darwin20"
 $ system        : chr "aarch64, darwin20"
 $ status        : chr ""
 $ major         : chr "4"
 $ minor         : chr "4.0"
 $ year          : chr "2024"
 $ month         : chr "04"
 $ day           : chr "24"
 $ svn rev       : chr "86474"
 $ language      : chr "R"
 $ version.string: chr "R version 4.4.0 (2024-04-24)"
 $ nickname      : chr "Puppy Cup"
 - attr(*, "class")= chr "simple.list"
summary(R.version)
               Length Class  Mode     
platform       1      -none- character
arch           1      -none- character
os             1      -none- character
system         1      -none- character
status         1      -none- character
major          1      -none- character
minor          1      -none- character
year           1      -none- character
month          1      -none- character
day            1      -none- character
svn rev        1      -none- character
language       1      -none- character
version.string 1      -none- character
nickname       1      -none- character

1.1 コンストラクタ

  • 構成
    • list(arg1,arg2,…)
    • name=arg1とすると[[1]]ではなく$nameという名前付きで list にできる．
  • 名前
    • names(list) <- c(“name1”,”name2”)：後からタグ付けで参照できる．
example_list
$a
[1] 1

$b
[1] 2

attr(,"class")
[1] "my_class"
example_list[[1]]
[1] 1
example_list[[a]]
Error in eval(expr, envir, enclos): object 'a' not found
example_list$a
[1] 1

1.2 参照方法

  • L[[1]]またはL$name：要素の参照，次元が違うのに注意．
    • [1]が行ベクトルを表す．それが[[1]], [[2]], ……と進んでく．
  • $で参照した場合は，最初の数文字で予測できれば省略可能．
names(example_list) <- c("aaaaa","bbbbb")
example_list
$aaaaa
[1] 1

$bbbbb
[1] 2

attr(,"class")
[1] "my_class"
example_list$a
[1] 1

2 データフレーム

各要素がベクトルであるリストのこと．従って明らかに縦にベクトル構造を持つ．対称ではないのは数学と同じ．

2.1 コンストラクタ

  • 構成
    • data.frame(…, colname=vector, …)
      • 列の名前をつけながら．行の名前のデフォルトは \(\mathbb{N}\)
      • 行列を引かせても良い．
  • 名前
    • row.names(df) <- vector：行に名前をつける．
    • names(df)：すでについている名前
      • column に時間や変数などの構造化されたデータが来がち．

2.2 参照方法

Important基本

, 付きのオブジェクトで言及するとベクトルを得る．ベクトルオブジェクトで言及すると部分フレームを得る．（多分呼ばれてる関数が違う）

  • df[n]：\(n\) 列目を data-frame 列として得る
    • 行列同様，列に対して特別な扱いをしている．
  • df[n,]：\(n\) 行目を data-frame 行として得る．
  • df[,n]：\(n\) 列目を data-frame 行として得る．
  • subset(x)：切り出して使う．
  • df[-n]：除外
    • 論理値で指定
  • df$Name：列の名前で indexing して，必ずベクトルを得る．
  • [,drop=TRUE]：が隠れているので，これをFALSEにして強制的にdfを返すことができる．
  • 列の２番目の index はc(1,5)の代わりにc(Month,Day)で参照してもよく，$の後と同様””で String 型にする必要はない．