R Language
サブセッティング

前書き

備考

x <- 1:3
x[NA]
## [1] NA NA NA

x[as.integer(NA)]
## [1] NA

x[c(NA, 1, NA, NA)]
## [1] NA  1 NA NA

(1:3)[10]
## [1] NA
(1:3)[[10]]
## Error in (1:3)[[10]] : subscript out of bounds
as.matrix(1:3)[10]
## [1] NA
as.matrix(1:3)[, 10]
## Error in as.matrix(1:3)[, 10] : subscript out of bounds
list(1, 2, 3)[10]
## [[1]]
## NULL
list(1, 2, 3)[[10]]
## Error in list(1, 2, 3)[[10]] : subscript out of bounds

c(a = 1, b = 2)["c"]
## <NA> 
##   NA 
list(a = 1, b = 2)["c"]
## <NA>
## NULL

原子ベクトル

原子ベクトル（リストと式も除外しますが、これもベクトルです）は、 [演算子：

# create an example vector
v1 <- c("a", "b", "c", "d")

# select the third element
v1[3]
## [1] "c"

[演算子は引数としてベクトルをとることもできます。たとえば、最初と3番目の要素を選択するには：

v1 <- c("a", "b", "c", "d")

v1[c(1, 3)]
## [1] "a" "c"

時にはベクトルから特定の値を省略する必要がある場合もあります。これは、その値のインデックスの前にマイナス記号（ - ）を使用して実現できます。たとえば、v1から最初の値を省略する場合は、 v1[-1]使用します。これは、2つ以上の値に拡張することができます。たとえば、 v1[-c(1,3)]ます。

> v1[-1]
[1] "b" "c" "d"
> v1[-c(1,3)]
[1] "b" "d"

場合によっては、特に、ベクトルの長さが長いときに特定の値のインデックスが存在する場合はそれを知りたいと思います。

> v1=="c"
[1] FALSE FALSE  TRUE FALSE
> which(v1=="c")
[1] 3

アトミックベクトルに名前（ names属性）がある場合は、名前の文字ベクトルを使用してサブセットにすることができます。

v <- 1:3
names(v) <- c("one", "two", "three")

v
##  one   two three 
##    1     2     3 

v["two"]
## two 
##   2

[[演算子は、長さが1のインデックスベクトルを受け取り、存在する任意の名前を取り除くという点で、原子ベクトルをインデックス付けするためにも使用できます。

v[[c(1, 2)]]
## Error in v[[c(1, 2)]] : 
##  attempt to select more than one element in vectorIndex

v[["two"]]
## [1] 2

また、ベクトルは論理ベクトルを使用してサブセットにすることもできます。数値ベクトルと文字ベクトルによるサブセット化とは対照的に、サブセットに使用される論理ベクトルは、要素が抽出されるベクトルの長さと等しくなければならない。したがって、論理ベクトルyがxをサブセット化するために使用される場合、すなわちx[y] length(y) < length(x) yはlength(x)と一致するようにリサイクルされます：

v[c(TRUE, FALSE, TRUE)]
##  one three 
##    1     3 

v[c(FALSE, TRUE)]  # recycled to 'c(FALSE, TRUE, FALSE)'
## two 
##   2 

v[TRUE]   # recycled to 'c(TRUE, TRUE, TRUE)'
##  one   two three 
##    1     2     3 

v[FALSE]   # handy to discard elements but save the vector's type and basic structure
## named integer(0)

リスト

リストは[ ：

l1 <- list(c(1, 2, 3), 'two' = c("a", "b", "c"), list(10, 20))
l1
## [[1]]
## [1] 1 2 3
## 
## $two
## [1] "a" "b" "c"
##
## [[3]]
## [[3]][[1]]
## [1] 10
##
## [[3]][[2]]
## [1] 20

l1[1]
## [[1]]
## [1] 1 2 3

l1['two']
## $two
## [1] "a" "b" "c"

l1[[2]]
## [1] "a" "b" "c"

l1[['two']]
## [1] "a" "b" "c"

[演算子はリストの要素を選択してより小さなリストを返すので、 l1[2]の結果は依然としてリストであることに注意してください。 [[演算子はリスト要素を抽出し、リスト要素の型のオブジェクトを返します。

要素は、番号または名前の文字列で索引付けできます（存在する場合）。複数の要素は、 [数値の文字列や名前の文字列を渡すことで[で選択することができます。ベクトルと割出しlength > 1で[および[[ 、それぞれ 、指定された要素と再帰サブセット（可能な場合）で「リスト」を返します。

l1[c(3, 1)]
## [[1]]
## [[1]][[1]]
## [1] 10
## 
## [[1]][[2]]
## [1] 20
## 
## 
## [[2]]
## [1] 1 2 3

に比べ：

l1[[c(3, 1)]]
## [1] 10

これは以下と同等です：

l1[[3]][[1]]
## [1] 10

$演算子を使用すると、名前だけでリスト要素を選択できますが、 [と[[ 、引用符は必要ありません。中置演算子として、 $は1つの名前しか取ることができません：

l1$two
## [1] "a" "b" "c"

また、 $演算子はデフォルトで部分一致を可能にします：

l1$t
## [1] "a" "b" "c"

部分一致が許可されるかどうかを指定する必要がある場合[[

l1[["t"]]
## NULL
l1[["t", exact = FALSE]]
## [1] "a" "b" "c"

options(warnPartialMatchDollar = TRUE)設定options(warnPartialMatchDollar = TRUE) 、部分一致が$起こったときに "警告"が与えられます：

l1$t
## [1] "a" "b" "c"
## Warning message:
## In l1$t : partial match of 't' to 'two'

行列

オブジェクトの各次元について、 [演算子は1つの引数をとります。ベクトルは次元が1つあり、引数は1つです。行列とデータフレームは2つの次元を持ち、 [i, j]として与えられる2つの引数を取る[i, j]ここで、 iは行であり、 jは列である。インデックスは1から始まります。

## a sample matrix
mat <- matrix(1:6, nrow = 2, dimnames = list(c("row1", "row2"), c("col1", "col2", "col3")))

mat
#      col1 col2 col3
# row1    1    3    5
# row2    2    4    6

mat[i,j]は、行列matのi番目のj番目の列の要素です。たとえば、 i値が2でj値が1場合は、行列の2番目の行と1番目の列の番号が与えられます。 iまたはjを省略すると、その次元のすべての値が返されます。

mat[ , 3]
## row1 row2 
##    5    6 

mat[1, ]
# col1 col2 col3 
#    1    3    5 

行列に行または列の名前（必須ではない）がある場合は、これらをサブセット化に使用できます。

mat[ , 'col1']
# row1 row2 
#    1    2 

デフォルトでは、サブセットの結果は可能な限り単純化されます。上記の例のようにサブセットに次元が1つしかない場合、結果は2次元の行列ではなく1次元のベクトルになります。このデフォルトは、 drop = FALSE引数で[ ：

## This selects the first row as a vector
class(mat[1, ])
# [1] "integer"

## Whereas this selects the first row as a 1x3 matrix:
class(mat[1, , drop = F])
# [1] "matrix"

もちろん、選択自体に2つのディメンションがある場合、ディメンションを削除することはできません。

mat[1:2, 2:3]  ## A 2x2 matrix
#      col2 col3
# row1    3    5
# row2    4    6

それらの位置によって個々のマトリクスエントリを選択する

Nx2マトリックスを使用して、マトリックスからN個の個々の要素を選択することもできます（座標系の仕組みなど）。ベクトル(1st row, 1st column), (1st row, 3rd column), (2nd row, 3rd column), (2nd row, 1st column)行列のエントリをベクトルで抽出する場合は、これらの座標でインデックス行列を作成し、それを使って行列をサブセット化することで簡単に行えます：

mat
#      col1 col2 col3
# row1    1    3    5
# row2    2    4    6

ind = rbind(c(1, 1), c(1, 3), c(2, 3), c(2, 1))
ind
#      [,1] [,2]
# [1,]    1    1
# [2,]    1    3
# [3,]    2    3
# [4,]    2    1

mat[ind]
# [1] 1 5 6 2

上の例では、 ind行列の1列目はmat行を参照し、2列目のindはmat列を参照します。

データフレーム

より小さなデータフレームにデータフレームをサブセット化することは、リストをサブセット化することと同じように達成することができる。

> df3 <- data.frame(x = 1:3, y = c("a", "b", "c"), stringsAsFactors = FALSE)

> df3
##   x y
## 1 1 a
## 2 2 b
## 3 3 c

> df3[1]   # Subset a variable by number
##   x
## 1 1
## 2 2
## 3 3

> df3["x"]   # Subset a variable by name 
##   x
## 1 1
## 2 2
## 3 3

> is.data.frame(df3[1])
## TRUE

> is.list(df3[1])
## TRUE

データフレームを列ベクトルにサブセット化するには、二重括弧[[]]またはドル記号演算子$を使用します。

> df3[[2]]    # Subset a variable by number using [[ ]]
## [1] "a" "b" "c"

> df3[["y"]]  # Subset a variable by name using [[ ]]
## [1] "a" "b" "c"

> df3$x    # Subset a variable by name using $
## [1] 1 2 3

> typeof(df3$x)
## "integer"

> is.vector(df3$x)
## TRUE

データを2次元行列としてサブセット化することは、 iおよびj項を使用して達成することができる。

> df3[1, 2]    # Subset row and column by number
## [1] "a"

> df3[1, "y"]  # Subset row by number and column by name
## [1] "a"

> df3[2, ]     # Subset entire row by number  
##   x y
## 2 2 b

> df3[ , 1]    # Subset all first variables 
## [1] 1 2 3

> df3[ , 1, drop = FALSE]
##   x
## 1 1
## 2 2
## 3 3

注意： j （列）によるサブセット化だけで、変数の型に単純化されますが、 iだけでサブセット化するとdata.frameが返されます。異なる変数は異なる型とクラスを持つ可能性があります。 dropパラメータをFALSE設定すると、データフレームが保持されFALSE 。

> is.vector(df3[, 2])
## TRUE

> is.data.frame(df3[2, ])
## TRUE

> is.data.frame(df3[, 2, drop = FALSE])
## TRUE

その他のオブジェクト

[と[[演算子は一般的なプリミティブ関数です。これは、R内のオブジェクト （特にisTRUE(is.object(x)) ieが明示的な "class"属性を持つ）が、サブセット化されたときにそれ自身の指定された振る舞いを持つことができることを意味します。すなわちのための独自のメソッドを持っている[および/または[[

例えば、これは[.data.frame （ is.object(iris) ）オブジェクトの場合で、 [.data.frameと[[.data.frameメソッドが定義されていて、それらが両方とも "matrix"のように表示される「リスト」のようなサブセッティングが含まれます。 「data.frame」をサブセット化、我々がいることがわかり、エラーを強制すると、実際には、機能[.data.frame 、我々が使用-just-ときに呼び出された[ 。

iris[invalidArgument, ]
## Error in `[.data.frame`(iris, invalidArgument, ) : 
##   object 'invalidArgument' not found

現在のトピックに関する詳細な説明がない限り、例[メソッド：

x = structure(1:5, class = "myClass")
x[c(3, 2, 4)]
## [1] 3 2 4
'[.myClass' = function(x, i) cat(sprintf("We'd expect '%s[%s]' to be returned but this a custom `[` method and should have a `?[.myClass` help page for its behaviour\n", deparse(substitute(x)), deparse(substitute(i))))

x[c(3, 2, 4)]
## We'd expect 'x[c(3, 2, 4)]' to be returned but this a custom `[` method and should have a `?[.myClass` help page for its behaviour
## NULL

私たちは、 [ generic以外の等価な.subset （と[[ .subset2 ）を使用することで、 [ディスパッチ方法を克服することができます。これは、私たち自身の "クラス"をプログラミングするとき、そして "クラス"を効率的に（メソッドのディスパッチとオブジェクトのコピーを避けて）計算するときの回避策（ unclass(x) ）を避けたいときに特に有効で効率的です。

.subset(x, c(3, 2, 4))
## [1] 3 2 4

ベクトル索引付け

この例では、次のベクトルを使用します。

> x <- 11:20
> x
 [1] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Rベクトルは1つのインデックスが付けられているので、例えばx[1]は11を返します。また、添え字ベクトルをブラケット演算子に渡すことで、 xサブベクトルを抽出することもできます。

> x[c(2,4,6)]
[1] 12 14 16

負のインデックスのベクトルを渡すと、指定されたインデックスが除外されたサブベクトルが返されます。

> x[c(-1,-3)]
[1] 12 14 15 16 17 18 19 20

ブール演算子にブール値ベクトルを渡すこともできます。この場合、インデックスベクトルがTRUE座標に対応するサブベクトルが返されます。

> x[c(rep(TRUE,5),rep(FALSE,5))]
[1] 11 12 13 14 15 16

インデックスベクトルが配列の長さよりも短い場合は、次のように繰り返されます。

> x[c(TRUE,FALSE)]
[1] 11 13 15 17 19
> x[c(TRUE,FALSE,FALSE)]
[1] 11 14 17 20

要素単位の行列演算

AとBを同じ次元の2つの行列とする。演算子+ 、 - 、 / 、 * 、 ^は、同じ次元の行列と一緒に使用すると、行列の対応する要素に対して必要な演算を実行し、同じ次元の新しい行列を返します。これらの操作は、通常、要素ごとの操作と呼ばれます。

線形代数に見られるように、 "真の"行列乗法の場合、 %*%使用します。たとえば、AとBの乗算は、 A %*% Bです。寸法要件があることncol()のと同じであるA nrow()のB

行列で使用される関数