-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 4
Expand file tree
/
Copy path014_dataType2.Rmd
More file actions
666 lines (516 loc) · 24.5 KB
/
Copy path014_dataType2.Rmd
File metadata and controls
666 lines (516 loc) · 24.5 KB
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
# Contenedores de datos {#dataType2}
Hasta ahora hemos creado objetos simples que contienen solo un valor. Sin embargo, pudimos ver que un objeto tenía atributos diferentes, como su valor, pero también el tipo de datos contenidos (e.g., `numeric`, `character`). Ahora vamos a ver que hay diferentes tipos de contenedores para almacenar datos múltiples.
## El contenedor `vector` {#l014vector}
En R, un `vector` es una combinación de datos con la particularidad de que todos los datos contenidos en un `vector` son del mismo tipo. Podemos almacenar por ejemplo múltiples elementos del tipo `character` o `numeric` en un `vector`, pero no ambos. El contenedor `vector` es importante porque es el elemento básico de R.
### Crear un `vector`
Para crear un `vector` utilizaremos la función `c()` que permite combinar elementos en un `vector`. Los elementos para combinar deben estar separados por comas.
```{r 014-dataType2-1}
miVec01 <- c(1, 2, 3, 4) # un vector de 4 elementos de tipo numeric ; double
print(miVec01)
typeof(miVec01)
is.vector(miVec01)
```
La funcion `is.vector()` permite verificar el tipo de contenedor.
```{r 014-dataType2-2}
miVec02 <- c("a", "b", "c")
print(miVec02)
typeof(miVec02)
is.vector(miVec02)
miVec03 <- c(TRUE, FALSE, FALSE, TRUE)
print(miVec03)
typeof(miVec03)
is.vector(miVec03)
miVecNA <- c(1, NA, 3, NA, 5)
print(miVecNA)
typeof(miVecNA)
is.vector(miVecNA)
miVec04 <- c(1, "a")
print(miVec04)
typeof(miVec04)
is.vector(miVec04)
```
Si combinamos diferentes tipos de datos, R intentará transformar los elementos en un tipo de forma predeterminada. Si como aquí en el objeto `miVec03` tenemos los tipos `character` y `numeric`, R convertirá todos los elementos en `character`.
```{r 014-dataType2-3}
miVec05 <- c(factor("abc"), "def")
print(miVec05)
typeof(miVec05)
miVec06 <- c(TRUE, "def")
print(miVec06)
typeof(miVec06)
miVec07 <- c(factor("abc"), 55)
print(miVec07)
typeof(miVec07)
miVec08 <- c(TRUE, 55)
print(miVec08)
typeof(miVec08)
```
También podemos combinar objetos existentes dentro de un `vector`.
```{r 014-dataType2-4}
miVec09 <- c(miVec02, "d", "e", "f")
print(miVec09)
miVec10 <- c("aaa", "aa", miVec09, "d", "e", "f")
print(miVec10)
miVec11 <- c(789, miVec01 , 564)
print(miVec11)
```
### Hacer operaciones con un `vector`
También podemos realizar operaciones en un `vector`.
```{r 014-dataType2-5}
print(miVec01)
miVec01 + 1
miVec01 - 1
miVec01 * 2
miVec01 /10
```
Las operaciones de un `vector` a otro también son posibles, pero se debe tener cuidado para asegurar que el número de elementos en un `vector` sea el mismo que el otro, de lo contrario R realizará el cálculo comenzando desde el inicio del `vector` mas pequeño. Aquí hay un ejemplo para ilustrar lo que R hace:
```{r 014-dataType2-6}
miVec12 <- c(1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1)
print(miVec12)
miVec13 <- c(10, 20, 30)
print(miVec13)
miVec12 + miVec13 # vectores de diferentes tamaños: atención al resultado
miVec14 <- c(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90)
print(miVec14)
miVec12 + miVec14 # los vectores tienen el mismo tamaño
miVec15 <- c(1, 1, 1, 1)
print(miVec15)
miVec15 + miVec13 # vectores de diferentes tamaños y no múltiples
```
### Acceder a los valores de un `vector`
Suele pasar que sea necesario poder acceder a los valores de un `vector`, es decir, recuperar un valor o un grupo de valores dentro de un `vector`. Para acceder a un elemento de un `vector` usamos los corchetes `[]`. Entre los corchetes, podemos usar un número correspondiente al número del elemento en el `vector`.
```{r 014-dataType2-7}
miVec20 <- c(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90)
miVec21 <- c("a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i")
print(miVec20)
print(miVec21)
print(miVec20[1])
print(miVec21[3])
```
También podemos usar la combinación de diferentes elementos (otro `vector`).
```{r 014-dataType2-8}
print(miVec20[c(1, 5, 9)])
print(miVec21[c(4, 3, 1)])
print(miVec21[c(4, 4, 3, 4, 3, 2, 5)])
```
También podemos seleccionar elementos usando un operador de comparación o un operador lógico.
```{r 014-dataType2-9}
print(miVec20[miVec20 >= 50])
print(miVec20[(miVec20 >= 50) & ((miVec20 < 80))])
print(miVec20[miVec20 != 50])
print(miVec20[miVec20 == 30])
print(miVec20[(miVec20 == 30) | (miVec20 == 50)])
print(miVec21[miVec21 == "a"])
```
Otra característica interesante es la posibilidad de condicionar los elementos a seleccionar en base a otro `vector`.
```{r 014-dataType2-10}
print(miVec21[miVec20 >= 50])
print(miVec21[(miVec20 >= 50) & ((miVec20 < 80))])
print(miVec21[miVec20 != 50])
print(miVec21[miVec20 == 30])
print(miVec21[(miVec20 == 30) | (miVec20 == 50)])
print(miVec21[(miVec20 == 30) | (miVec21 == "h")])
```
También es posible excluir ciertos elementos en lugar de seleccionarlos.
```{r 014-dataType2-11}
print(miVec20[-1])
print(miVec21[-5])
print(miVec20[-c(1, 2, 5)])
print(miVec21[-c(1, 2, 5)])
```
Los elementos de un `vector` también se pueden seleccionar sobre la base de un `vector` tipo `logical`. En este caso, solo se seleccionarán elementos con un valor `TRUE`.
```{r 014-dataType2-12}
miVec22 <- c(TRUE, TRUE, FALSE, TRUE, FALSE, TRUE, FALSE, TRUE, TRUE)
print(miVec21[miVec22])
```
### Dar nombres a los elementos de un `vector`
Los elementos de un `vector` se pueden nombrar para referenciarlos y luego selectionarlos. La función `names()` recupera los nombres de los elementos de un vector.
```{r 014-dataType2-13}
miVec23 <- c(aaa = 10, bbb = 20, ccc = 30, ddd = 40, eee = 50)
print(miVec23)
print(miVec23["bbb"])
print(miVec23[c("bbb", "ccc", "bbb")])
names(miVec23)
```
### Editar los elementos de un `vector`
Para modificar un `vector`, operamos de la misma manera que para modificar un objeto simple, con el signo `<-` y el elemento o los elementos a modificar entre corchetes.
```{r 014-dataType2-14}
print(miVec21)
miVec21[3] <- "zzz"
print(miVec21)
miVec21[(miVec20 >= 50) & ((miVec20 < 80))] <- "qwerty"
print(miVec21)
print(miVec23)
miVec23["ccc"] <- miVec23["ccc"] + 100
print(miVec23)
```
También podemos cambiar los nombres asociados con los elementos de un `vector`.
```{r 014-dataType2-15}
print(miVec23)
names(miVec23)[2] <- "bb_bb"
print(miVec23)
```
Podemos hacer mucho más con un `vector` y volveremos a su manejo y operaciones posibles en el capítulo sobre funciones.
## El contenedor `list` {#l014list}
El segundo tipo de contenedor que vamos a presentar es el contenedor `list`, que es también el segundo contenedor después del tipo` vector` debido a su importancia en la programación con R. El contenedor de tipo `list` le permite almacenar **listas** de elementos. Contrariamente a lo que vimos antes con el tipo `vector`, los elementos del tipo `list` pueden ser diferentes (por ejemplo, un `vector` de tipo `numeric`, luego un `vector` de tipo `character`). Los elementos del tipo `list` también pueden ser contenedores diferentes (por ejemplo, un `vector`, luego una `list`). El tipo de contenedor `list` tendrá mas sentido cuando hayamos estudiado los **bucles** y **funciones** de la familia `apply`.
### Crear una `list`
Para crear una `list` usaremos la función `list()`, que toma elementos (objetos) como argumentos.
```{r 014-dataType2-16}
miList01 <- list()
print(miList01)
miList02 <- list(5, "qwerty", c(4, 5, 6), c("a", "b", "c"))
print(miList02)
miList03 <- list(5, "qwerty", list(c(4, 5, 6), c("a", "b", "c")))
print(miList03)
```
La función `is.list()` se usa para probar si hemos creado un objeto de tipo `list`.
```{r 014-dataType2-17}
is.list(miList02)
typeof(miList02)
```
### Acceder a los valores de una `list`
Los elementos del contenedor `list` son identificables por los corchetes dobles `[[ ]]`.
```{r 014-dataType2-18}
print(miList02)
```
En el objeto de tipo `list` `miList02`, hay cuatro elementos identificables con `[[1]]`, `[[2]]`, `[[3]]` y `[[4]]`. Cada uno de los elementos es de tipo `vector`. El primer elemento tiene un tamaño de 1 con elementos del tipo `double`, el segundo elemento tiene un tamaño de 1 con elementos del tipo `character`, el tercero elemento tiene un tamaño de 3 con elementos del tipo `double`, y el cuarto elemento tiene un tamaño de 3 con elementos del tipo `character`.
```{r 014-dataType2-19}
typeof(miList02)
print(miList02[[1]])
typeof(miList02[[1]])
print(miList02[[2]])
typeof(miList02[[2]])
print(miList02[[3]])
typeof(miList02[[3]])
print(miList02[[4]])
typeof(miList02[[4]])
```
El acceso al segundo elemento del `vector` ubicado en la cuarta posición de la `list` se hace con `miList02[[4]][2]`. Usamos doble corchetes para el cuarto elemento de la `list`, luego corchetes simples para el segundo elemento del `vector`.
```{r 014-dataType2-20}
print(miList02[[4]][2])
```
Como una `list` puede contener una o más `list`, podemos acceder a la información buscada combinando corchetes dobles. El objeto `miList04` es una `list` de dos elementos: la `list` `miList02` y la `list` `miList03`. El objeto `miList03` en sí contiene una `list` como tercer elemento. Para acceder al primer elemento del `vector` en la primera posición del elemento en la tercera posición del segundo elemento del `list` `miList04`, podemos usar `miList04[[2]][[3]][[1]][1]`. No hay límite en cuanto a la profundidad de `list` pero en la práctica raramente hay necesidad de hacer `list` de `list` de `list`.
```{r 014-dataType2-21}
miList04 <- list(miList02, miList03)
print(miList04)
print(miList04[[2]][[3]][[1]][1])
```
Para concretar el ejemplo anterior, podemos imaginar especies de barrenadores del maíz (*Sesamia nonagrioides* y *Ostrinia nubilalis*), muestreados en diferentes sitios, con diferentes abundancias en cuatro fechas. Aquí daremos nombres a los elementos de las `list`.
```{r 014-dataType2-22}
bddInsect <- list(Snonagrioides = list(site01 = c(12, 5, 8, 7), site02 = c(5, 23, 4, 41), site03 = c(12, 0, 0, 0)), Onubilalis = list(site01 = c(12, 1, 2, 3), site02 = c(0, 0, 0, 1), site03 = c(1, 1, 2, 3)))
print(bddInsect)
```
Leer una larga línea de código como la línea para crear el objeto `bddInsect` resulta difícil porque la profundidad de los elementos solo se puede deducir de los paréntesis. Es por eso que vamos a reorganizar el código para que sea más legible mediante el **margen adicional**. El margen adicional implica poner información en diferentes niveles para que podamos identificar rápidamente los diferentes niveles de un código. Para aplicar el margen adicional se presiona la tecla de tabulación. Volveremos al margen adicional con más detalles en el capítulo sobre **bucles**. Recordemos por el momento que si una línea de código es demasiado larga, podemos saltar de línea y usar el margen adicional. R leerá todo como una sola línea de código.
```{r 014-dataType2-23}
bddInsect <- list(
Snonagrioides = list(
site01 = c(12, 5, 8, 7),
site02 = c(5, 23, 4, 41),
site03 = c(12, 0, 0, 0)
),
Onubilalis = list(
site01 = c(12, 1, 2, 3),
site02 = c(0, 0, 0, 1),
site03 = c(1, 1, 2, 3)
)
)
```
Podemos seleccionar los datos de abundancia del segundo sitio de la primera especie como previamente `bddInsect[[1]][[2]]`, o alternativamente usando los nombres de los elementos `bddInsect$Snonagrioides$site02`. Para hacer esto usamos el signo `$`, o como alternativa el nombre de los elementos con comillas simples o dobles `bddInsect[['Snonagrioides']][['sitio02']]`.
```{r 014-dataType2-24}
print(bddInsect[[1]][[2]])
print(bddInsect$Snonagrioides$site02)
print(bddInsect[['Snonagrioides']][['site02']])
```
En cuanto a los vectores, podemos recuperar los nombres de los elementos con la función `names()`.
```{r 014-dataType2-25}
names(bddInsect)
names(bddInsect[[1]])
```
Cuando usamos los corchetes dobles `[[]]` o el signo `$`, R devuelve el contenido del elemento seleccionado. En nuestro ejemplo, los datos de abundancia están contenidos como un `vector`, por lo que R devuelve un elemento del tipo `vector`. Si queremos seleccionar un elemento de una `list` pero manteniendo el formato `list`, entonces podemos usar corchetes simples `[]`.
```{r 014-dataType2-26}
print(bddInsect[[1]][[2]])
typeof(bddInsect[[1]][[2]])
is.list(bddInsect[[1]][[2]])
print(bddInsect[[1]][2])
typeof(bddInsect[[1]][2])
is.list(bddInsect[[1]][2])
```
El uso de corchetes simples `[]` es útil cuando queremos recuperar varios elementos de una `list`. Por ejemplo, para seleccionar las abundancias de insectos de los primeros dos sitios de la primera especie, usaremos `bddInsect [[1]][c(1, 2)]` o alternativamente `bddInsect[[1]][c("site01", "sitio02")]`.
```{r 014-dataType2-27}
print(bddInsect[[1]][c(1, 2)])
print(bddInsect[[1]][c("site01", "site02")])
```
### Editar una `list`
Una `list` se puede modificar de la misma manera que para el contenedor `vector`, es decir, haciendo referencia con corchetes al elemento que queremos modificar.
```{r 014-dataType2-28}
print(miList02)
miList02[[1]] <- 12
print(miList02)
miList02[[4]] <- c("d", "e", "f")
print(miList02)
miList02[[4]] <- c("a", "b", "c", miList02[[4]], "g", "h", "i")
print(miList02)
miList02[[4]][5] <- "eee"
print(miList02)
miList02[[3]] <- miList02[[3]] * 10 - 1
print(miList02)
miList02[[3]][2] <- miList02[[1]] * 100
print(miList02)
print(bddInsect)
bddInsect[['Snonagrioides']][['site02']] <- c(2, 4, 6, 8)
print(bddInsect)
```
Para combinar dos `list`, simplemente usamos la función `c()` que hemos usado para crear un `vector`.
```{r 014-dataType2-29}
miList0203 <- c(miList02, miList03)
print(miList0203)
```
Un objeto de tipo `list` se puede transformar en `vector` con la función `unlist()` si el formato de los elementos de la lista lo permite (un `vector` solo puede contener elementos del mismo tipo).
```{r 014-dataType2-30}
miList05 <- list("a", c("b", "c"), "d")
print(miList05)
miVec24 <- unlist(miList05)
print(miVec24)
miList06 <- list(c(1, 2, 3), c(4, 5, 6, 7), 8, 9, c(10, 11))
print(miList06)
miVec25 <- unlist(miList06)
print(miVec25)
```
Para agregar un elemento a una `list`, podemos usar la función `c()` o los corchetes dobles `[[ ]]`.
```{r 014-dataType2-31}
print(miList05)
miList05 <- c(miList05, "e")
print(miList05)
miList05[[5]] <- c("fgh", "ijk")
print(miList05)
```
Para eliminar un elemento de una `list`, la técnica más rápida es establecer `NULL` en el elemento que deseamos eliminar.
```{r 014-dataType2-32}
print(miList05)
miList05[[2]] <- NULL
print(miList05)
```
## El contenedor `data.frame` {#l014dataframe}
El contenedor `data.frame` se puede comparar a una *tabla*. Este es en realidad un caso especial de `list` donde todos los elementos de la `list` tienen el mismo tamaño.
### Crear un `data.frame`
Para crear un `data.frame` usamos la función `data.frame()` que toma como argumentos los elementos de la tabla que queremos crear. Los elementos son del tipo `vector` y son todos del mismo tamaño. Podemos dar un nombre a cada *columna* (`vector`) de nuestra *tabla* (`data.frame`).
```{r 014-dataType2-33}
# crear un data.frame
miDf01 <- data.frame(
numbers = c(1, 2, 3, 4),
logicals = c(TRUE, TRUE, FALSE, TRUE),
characters = c("a", "b", "c", "d")
)
print(miDf01)
# crear vectores, y el data.frame
numbers <- c(1, 2, 3, 4)
logicals <- c(TRUE, TRUE, FALSE, TRUE)
characters <- c("a", "b", "c", "d")
miDf01 <- data.frame(numbers, logicals, characters)
print(miDf01)
```
### Acceder a los elementos de un `data.frame`
El acceso a los diferentes valores de un `data.frame` se puede hacer de la misma manera que para un contenedor de tipo `list`.
```{r 014-dataType2-34}
print(miDf01$numbers) # vector
print(miDf01[[1]]) # vector
print(miDf01[1]) # list
print(miDf01["numbers"]) # list
print(miDf01[["numbers"]]) # vector
```
También podemos usar otra forma que consiste en especificar la línea o las líneas seguidas de una coma (con un espacio después de la coma), y luego la columna o columnas entre corchetes. Si se omite la información de línea o columna, R mostrará todas las líneas o columnas. Nuevamente podemos usar el número correspondiente a un elemento o el nombre del elemento que queremos seleccionar.
```{r 014-dataType2-35}
myRow <- 2
myCol <- 1
print(miDf01[myRow, myCol])
print(miDf01[myRow, ])
print(miDf01[, myCol])
myCol <- "numbers"
print(miDf01[, myCol])
```
Es posible seleccionar múltiples líneas o columnas.
```{r 014-dataType2-36}
print(miDf01[, c(1, 2)])
print(miDf01[c(2, 1), ])
```
Como cada columna está en formato `vector`, también podemos hacer una selección que depende del contenido con operadores de comparación y operadores lógicos.
```{r 014-dataType2-37}
miDfSub01 <- miDf01[miDf01$numbers > 2, ]
print(miDfSub01)
miDfSub02 <- miDf01[(miDf01$logicals == TRUE) & (miDf01$numbers < 2), ]
print(miDfSub02)
miDfSub03 <- miDf01[(miDf01$numbers %% 2) == 0, ]
print(miDfSub03)
miDfSub04 <- miDf01[((miDf01$numbers %% 2) == 0) | (miDf01$logicals == TRUE), ]
print(miDfSub04)
```
### Modificar un `data.frame`
Para agregar un elemento a un `data.frame`, procedemos como para un contenedor de tipo `list`. Es necesario asegurarse de que el nuevo elemento sea del mismo tamaño que los otros elementos de nuestro `data.frame`. Por defecto, un nuevo elemento en `data.frame` toma el nombre de la letra *V* seguido del número de la columna. Podemos cambiar los nombres de las columnas con la función `colnames()`. Podemos nombrar las líneas con la función `rownames()`.
```{r 014-dataType2-38}
newVec <- c(4, 5, 6, 7)
miDf01[[4]] <- newVec
print(miDf01)
print(colnames(miDf01))
colnames(miDf01)[4] <- "newVec"
print(miDf01)
print(rownames(miDf01))
rownames(miDf01) <- c("row1", "row2", "row3", "row4")
print(miDf01)
newVec2 <- c(40, 50, 60, 70)
miDf01$newVec2 <- newVec2
print(miDf01)
```
Como el contenedor de tipo `data.frame` es un caso especial de `list`, la selección y modificación se realiza como un contenedor de tipo `list`. Dado que los elementos de un `data.frame` son del tipo `vector`, la selección y la modificación de los elementos de un `data.frame` se hace como para un contenedor `vector`.
```{r 014-dataType2-39}
miDf01$newVec2 <- miDf01$newVec2 * 2
print(miDf01)
miDf01$newVec2 + miDf01$newVec
miDf01$newVec2[2] <- 0
print(miDf01)
```
Un `vector` se puede transformar en `data.frame` con la función `as.data.frame()`.
```{r 014-dataType2-40}
print(newVec2)
print(as.data.frame(newVec2))
is.data.frame(newVec2)
is.data.frame(as.data.frame(newVec2))
```
## El contenedor `matrix` {#l014matrix}
El contenedor `matrix` se puede ver como un `vector` de dos dimensiones: líneas y columnas. Corresponde a una matriz en matemáticas, y puede contener solo un tipo de datos (`logical`, `numeric`, `character`, ...).
### Crear una `matrix`
Para crear una `matrix` primero creamos un `vector`, luego especificamos el número deseado de líneas y columnas en la función `matrix()`.
```{r 014-dataType2-41}
vecForMatrix <- c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12)
miMat <- matrix(vecForMatrix, nrow = 3, ncol = 4)
print(miMat)
```
No tenemos que especificar el número de líneas `nrow` y el número de columnas `ncol`. Si usamos uno u otro de estos argumentos, R calculará automáticamente el número correspondiente.
```{r 014-dataType2-42}
miMat <- matrix(vecForMatrix, nrow = 3)
print(miMat)
miMat <- matrix(vecForMatrix, ncol = 4)
print(miMat)
```
Observamos que los diferentes elementos del `vector` inicial aparecen por columna. Si queremos llenar la `matrix` empezando por línea, entonces tenemos que dar como valor `TRUE` al argumento `byrow`.
```{r 014-dataType2-43}
miMat <- matrix(vecForMatrix, nrow = 3, byrow = TRUE)
print(miMat)
```
También podemos dar un nombre a las líneas y columnas de nuestra `matrix` cuando se crea con el argumento `dimnames` que toma como valor una `list` de dos elementos: el nombre de las líneas y luego el nombre de las columnas. También podemos cambiar el nombre de las líneas y columnas a posteriori con las funciones `rownames()` y `colnames()`.
```{r 014-dataType2-44}
miMat <- matrix(
vecForMatrix,
nrow = 3,
byrow = TRUE,
dimnames = list(c("r1", "r2", "r3"), c("c1", "c2", "c3", "c4"))
)
print(miMat)
colnames(miMat) <- c("col1", "col2", "col3", "col4")
rownames(miMat) <- c("row1", "row2", "row3")
print(miMat)
```
Es posible crear una `matrix` desde un `data.frame` con la función `as.matrix()`. Tenemos que verificar que nuestra `data.frame` contenga solo elementos del mismo tipo (por ejemplo, elementos de tipo `numeric`).
```{r 014-dataType2-45}
vecForMat01 <- c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12)
vecForMat02 <- vecForMat01 * 10
vecForMat03 <- vecForMat01 / 10
dfForMat <- data.frame(vecForMat01, vecForMat02, vecForMat03)
print(dfForMat)
is.matrix(dfForMat)
as.matrix(dfForMat)
is.matrix(as.matrix(dfForMat))
```
También podemos crear una `matrix` desde un `vector` con la función `as.matrix()` (matriz de una sola columna).
```{r 014-dataType2-46}
as.matrix(vecForMat01)
```
### Manipular y hacer operaciones en una `matrix`
Todas las operaciones término a término son posibles con una `matrix`.
```{r 014-dataType2-47}
# operaciones término a término
miMat01 <- matrix(vecForMat01, ncol = 3)
miVecOp <- c(1, 10, 100, 1000)
miMat01 * miVecOp
miMat01 + miVecOp
miMat01 / miMat01
miMat01 - 10
```
Para realizar operaciones algebraicas, podemos usar la función `%*%`.
```{r 014-dataType2-48}
# operaciones algebraicas
miVecConf <- c(1, 10, 100)
miMat01 %*% miVecConf
miMat02 <- matrix(c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), ncol = 3)
print(miMat02)
miMat02 %*% miMat02
```
La diagonal de una `matrix` se puede obtener con la función `diag()` y el determinante de una `matrix` con la función `det()`.
```{r 014-dataType2-49}
print(miMat02)
diag(miMat02)
det(miMat02)
```
Suele ser útil poder hacer una transposición de `matrix` (columnas en líneas o líneas en columnas). Para eso, están las funciones `aperm()` o `t()`. la función `t()` es más genérica y también funciona con `data.frame`.
```{r 014-dataType2-50}
aperm(miMat01)
t(miMat01)
```
### Acceder a los elementos de una `matrix`
Tal como hemos hecho con los `data.frame`, podemos acceder a los elementos de una `matrix` especificando un número de línea y un número de columna entre corchetes simples `[ ]`, y separados por una coma. Si `i` es el número de línea y `j` es el número de columna, entonces `miMat01[i, j]` devuelve el elemento en la línea `i` y en la columna` j`. `miMat01[i,]` devuelve todos los elementos de la línea `i`, y `miMat01[, j]` todos los elementos de la columna `j`. Múltiples selecciones son posibles. También podemos acceder a un elemento de acuerdo con su posición en la `matrix` entre corchetes simples `[ ]` contando por columna y luego por línea. En nuestro ejemplo, el valor del décimo elemento es 10.
```{r 014-dataType2-51}
i <- 2
j <- 1
print(miMat01[i, j])
print(miMat01[i, ])
print(miMat01[, j])
print(miMat01[c(1, 2), c(2, 3)])
print(miMat01[10])
```
## El contenedor `array` {#l014array}
El contenedor `array` es una generalización del contenedor de tipo `matrix`. Donde el tipo `matrix` tiene dos dimensiones (líneas y columnas), el tipo `array` tiene un número indefinido de dimensiones. Podemos saber el número de dimensiones de un `array` (y por lo tanto una `matrix`) con la función `dim()`.
```{r 014-dataType2-52}
dim(miMat01)
```
### Crear un `array`
La creación de una `array` es similar a la de una `matrix` con una dimensión extra.
```{r 014-dataType2-53}
miVecArr <- c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
miArray <- array(miVecArr, dim = c(3, 3, 2))
print(miArray)
dim(miArray)
is.array(miArray)
miVecArr02 <- 10 * miVecArr
miArray02 <- array(c(miVecArr, miVecArr02), dim = c(3, 3, 2))
print(miArray02)
dim(miArray02)
is.array(miArray02)
```
Podemos dar nombres a líneas y columnas, pero también a elementos.
```{r 014-dataType2-54}
miArray02 <- array(
c(miVecArr, miVecArr02),
dim = c(3, 3, 2),
dimnames = list(
c("r1", "r2", "r3"),
c("c1", "c2", "c3"),
c("matrix1", "matrix2")
)
)
print(miArray02)
```
### Manipular un `array`
La manipulación de un `array` se hace de la misma manera que para una `matrix`. Para acceder a los diferentes elementos de un `array`, simplemente hay que especificar la línea `i`, la columna `j`, y la `matrix` `k`.
```{r 014-dataType2-55}
i <- 2
j <- 1
k <- 1
print(miArray02[i, j, k])
print(miArray02[, j, k])
print(miArray02[i, , k])
print(miArray02[i, j, ])
```
## Conclusión
Felicitaciones! Ahora conocemos los principales tipos de objetos que usaremos con R. Un objeto se caracteriza por sus atributos:
* el tipo de contenedor (`vector`, `data.frame`, `matrix`, `array`)
* el tipo de contenido de cada elemento (`numeric`, `logical`, `character`, ...)
* el valor de cada uno de los elementos (5, "qwerty", TRUE, ...)
Todos estos objetos se almacenan temporalmente en el entorno global de R (en la memoria RAM de nuestra computadora). El siguiente capítulo tratará las funciones y resaltará uno de los aspectos que hace que R sea tan poderoso para analizar y administrar nuestros datos.