Grundlagen der R Programmiersprache Jonathan Harrington Objekte Vektor

Grundlagen der R Programmiersprache Jonathan Harrington

Objekte Vektor Besteht aus einem oder mehrerern Elementen x = 3 meinedatei = c(10, 20, -4) foo = c("IPSK", "Phonetik", "Schellingstr 3", 2006, "WS") Matrix Eine Zusammensetzung aus Vektoren rbind() und cbind() Logischer Vektor Besteht aus TRUE und FALSE

Vektoren: Zugriff auf Elemente foo = c("IPSK", "Phonetik", "Schellingstr 3", 2006, "WS") foo[2] foo[2: 4] foo[-3] Alle Elemente außer "Schellingstr 3" Elemente 2 und 5 foo[c(2, 5)] oder a = c(2, 5) foo[a]

Arithmetische Funktionen werden immer parallel auf Vektoren angewendet x = c(10, 20, 30) y = c(-5, 0, 10) x * y [1] -50 0 300 Die length() Funktion wieviele Elemente in einem Vektor? length(x) [1] 3 length(y) [1] 3 length(x)==length(y) [1] TRUE

Matrizen rbind(): Reihenverbindung x = c(10, 20, 30) y = c(-5, 0, 10) mat = rbind(x, y) mat [, 1] [, 2] [, 3] x 10 20 30 y -5 0 10 Reihenanzahl nrow(mat) [1] 2 Spaltenanzahl ncol(mat) [1] 3 cbind(): Spaltenverbindung mat 2 = cbind(x, y) mat 2 x y [1, ] 10 -5 [2, ] 20 0 [3, ] 30 10 Dimensionenanzahl dim(mat) [1] 2 3

Matrizen und Dimensionennamen mat 2 x y [1, ] 10 -5 [2, ] 20 0 [3, ] 30 10 Dimensionen-Namen geben: dimnames() xnamen = c("Gruppe A", "Gruppe B", "Gruppe C") ynamen = c("Erg. 1", "Erg. 2") dimnames(mat 2) = list(xnamen, ynamen) mat 2 Erg. 1 Erg. 2 Gruppe A 10 -5 Gruppe B 20 0 Gruppe C 30 10

Dimensionen-Namen entfernen. . . dimnames(mat 2) = NULL mat 2 [, 1] [, 2] [1, ] 10 -5 [2, ] 20 0 [3, ] 30 10

Matrizen und Arithmetische Vorgänge werden wie bei Vektoren parallel durchgeführt mat [, 1] [, 2] [, 3] x 10 20 30 y -5 0 10 mat -20 [, 1] [, 2] [, 3] x -10 0 10 y -25 -20 -10

a [, 1] [, 2] [, 3] [, 4] 10 3 8 7 11 45 20 -1 b [, 1] [, 2] [, 3] [, 4] 20 6 16 14 22 90 40 -2 a + b [, 1] [, 2] [, 3] [, 4] 30 9 24 21 33 135 60 -3

Anwendung von Funktionen auf Matrizen mat [, 1] [, 2] [, 3] x 10 20 30 y -5 0 10 mean(mat) [1] 10. 83333 (Durchschnitt aller Elemente) Durchschnitt der Reihen apply(mat, 1, mean) x y 20. 000000 1. 666667 Zentralwert der Spalten apply(mat, 2, median) [1] 2. 5 10. 0 20. 0

Zugriff auf Elemente einer Matrix mat [, 1] [, 2] [, 3] x 10 20 30 y -5 0 10 mat[2, 3] bedeutet: [1] 10 Reihe 2, Spalte 3 Nur Reihe 2 mat[2, ] [1] -5 0 10 Nur Spalte 3 mat[, 3] x y 30 10 Reihen: Vor dem Komma Spalten: Nach dem Komma Vektoren: Eine einzige Zahl OHNE KOMMA

Zugriff auf Elemente einer Matrix bridge ist eine Matrix bridge[2: 8, ] Reihen 2 bis 8 bridge[, c(1, 3)] Spalten 1 und 3 bridge[2: 8, c(1, 3)] Reihen 2 bis 8 von Spalten 1 und 3 bridge[c(2, 4), 1] Spalte 1 von Reihen 2 und 4 bridge[1: 3, -2] Reihen 1 -3 aller Spalten außer Spalte 2

Logische Vektoren 410 Vokal-Labels vowlax. l length(vowlax. l) [1] 410 table(vowlax. l) vowlax. l a E I O 126 82 170 32 Dimension-namen (die Zeiten, zu denen diese Werte vorkommen) eine 410 x 4 Matrix der F 1 -F 4 Werte dieser Vokale zum zeitlichen Mittelpunkt F 1 -F 4 der ersten 3 Vokale vowlax. fdat. 5[1: 3, ] T 1 T 2 T 3 T 4 897. 5 562 1768 2379 3399 1127. 5 648 1463 2523 3346 1462. 5 684 1274 2505 3477 die Werte dieser Vokale: vowlax. l[1: 3]

Wir wollen durchschnittlichen F 2 aller "a“ Vokale berechnen. Dafür werden logische Vektoren benötigt…

Logischer Vektor = Ein Vektor aus TRUE und FALSE Elementen temp = c(T, F, T) temp [1] TRUE FALSE TRUE Logische Vektoren folgen einer Boolean-Logik & bedeutet "und" Das Ergebnis von T & T TRUE und TRUE [1] T ist TRUE F & F [1] F T & F [1] F | bedeutet "oder" T | T [1] T F | F [1] F T | F [1] T

Klammern Material innerhalb ( ) wird zuerst bearbeitet (T & F) | T [1] TRUE ( (T | F ) [1] TRUE & (T & T) | F)

Logische Vektoren, sum() und any() Wieviele T? Wieviele F? sum() vec = c(T, T, F) sum(vec) [1] 3 sum(!vec) [1] 2 Gibt es mindestens einen T? Oder mindestens einen F? any() vec 2 = c(F, F, F, F) any(vec) [1] TRUE any(!vec) [1] TRUE any(vec 2) [1] FALSE any(!vec 2) [1] TRUE sum(any(!vec 2)) [1] 1

Vergleichungs-Operator gleicht x y? ist x weniger als y? x == y x < y != gleicht nicht > größer als <= weniger oder gleicht x %in% y ist y in x enthalten? Erster Fall: y besteht aus einem Element x = c(10, 20, 30) y = 20 x == y [1] FALSE TRUE FALSE x == 20 [1] FALSE TRUE FALSE

Vergleichungs-Operator Zweiter Fall. x und y sind zueinander parallel (und bestehen daher aus der selben Anzahl von Elementen) x = c(10, 20, 30) y = c(9, 50, 30) x == y [1] FALSE TRUE

Vergleichungs-Operator %in% labs = c("I", "E", "O", "I", "E") labs %in% "E" [1] FALSE (kommt "E" in labs vor? ) TRUE FALSE labs %in% c("I", "E") [1] TRUE (kommen "E" oder "I" in labs vor? ) TRUE FALSE TRUE Dasselbe: y = c("I", "E") labs %in% y [1] TRUE FALSE

Zugriff auf Elemente durch [logische Vektoren] x = c(23, 5, 45, -10, 11) lvec = x > 20 [1] TRUE FALSE > x[lvec] bedeutet: die Elemente in x, für die lvec TRUE ist [1] 23 45 x[!lvec] [1] 5 -10 11

Meine Freunde freunde = c("Paul", "Karin", "Elke", "Georg", "Peter") Die Dauer (Min. ) um in die Arbeit zu kommen zeit = c(50, 11, 35, 41, 12) Welche Dauern sind größer als 40? temp = zeit > 40 temp [1] TRUE FALSE Was ist (a) die Bedeutung (in Wörtern) und (b) das Ergebnis von: freunde[temp] (a) Bedeutung: die Freunde, die länger als 40 Minuten brauchen, um in die Arbeit zu kommen. (b) [1] "Paul" "Georg"

freunde = c("Paul", "Karin", "Elke", "Georg", "Peter") zeit = c(50, 11, 35, 41, 12) Schreiben Sie R-Befehle für: Welche Freunde brauchen 41 Minuten, um in die Arbeit zu kommen? temp = zeit == 41 freunde[temp] [1] "Georg" oder freunde[zeit == 41] [1] "Georg"

Schreiben Sie R-Befehle für: Welcher Freund braucht am längsten? Hier muss auch die max() Funktion verwendet werden: y = c(10, 20, 30) max(y) [1] 30 temp = zeit == max(zeit) freunde[temp] [1] "Paul" Oder freunde[zeit == max(zeit)] [1] "Paul"

R-Befehle für: welcher Freund braucht zwischen 25 und 45 Minuten? · (die Freunde, die mehr als 25 Minuten brauchen) & · (die Freunde, die weniger als 45 Minuten brauchen) temp = (zeit > 25) & (zeit < 45) freunde[temp] [1] "Elke" "Georg"

R-Befehle für: Wieviele Freunde brauchen weniger als 40 Minuten? sum() temp = zeit < 40 sum(temp) [1] 3 Oder sum(zeit < 40)

Gibt es Freunde, die mehr als 45 Minuten brauchen? any() temp = zeit > 45 any(temp) [1] TRUE oder in einer Zeile: any(zeit > 45) [1] TRUE

dim(bridge) [1] 13 3 Die Elemente von Reihe 1, die größer als 30 sind (logischer Vektor verwenden) temp = bridge[, 1] > 30 bridge 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Mon Tues Wed 9 1 0 35 1 1 68 5 7 94 4 27 90 27 68 76 28 87 62 62 108 28 76 111 27 90 57 4 94 28 5 68 6 1 35 0 1 9 0 bridge[temp, 1] 1 2 3 4 5 6 35 68 94 90 76 62 Alle Reihen von bridge, für die Werte in Reihe 1 größer als 30 sind bridge[temp, ] Mon Tues Wed 1 35 1 1 2 68 5 7 3 94 4 27 4 90 27 68 5 76 28 87 6 62 62 108

Logische Vektoren Ein Vektor von 410 Vokal. Etikettierungen vowlax. l table(vowlax. l) x = c(10, 15, 18) mean(x) [1] 14. 33333 F 2 - Durchschnitt aller "a" Vokale? temp = vowlax. l == "a" mean(vowlax. fdat. 5[temp, 2]) [1] 1437. 214 Eine Matrix der F 1 -F 4 Werte zum zeitlichen Mittelpunkt vowlax. fdat. 5 dim(vowlax. fdat. 5)

Seite 31 von Aufgaben 1 (Vektoren) und 2 (Matrizen) von: A sketch of the R Programming language and environment (in Harrington, J. forthcoming, The Phonetic Analysis of Speech Corpora. Blackwell): doc, pdf. http: //www. phonetik. unimuenchen. de/~jmh/lehre/emur. htm