R语言逻辑型运算的实现
作者:洋洋菜鸟
一、逻辑型向量与比较运算
逻辑型是 R 的基本数据类型之一,只有两个值 TRUE 和 FALSE, 缺失时为 NA。
逻辑值一般产生自比较,如
sele <- (log10(15) < 2); print(sele)
返回:
向量比较结果为逻辑型向量。如
c(1, 3, 5) > 2
返回:
(1:4) >= (4:1)
返回:
与 NA 比较产生 NA,如
c(1, NA, 3) > 2
返回:
NA == NA
返回:
为了判断向量每个元素是否 NA,用 is.na() 函数,如
is.na(c(1, NA, 3) > 2)
返回:
用 is.finite() 判断向量每个元素是否 Inf 值。
is.finite(c(1,Inf,8))
返回:
比较运算符包括 :< <= > >= == != %in%
分别表示小于、小于等于、大于、大于等于、等于、不等于、属于。要注意等于 比较用了两个等号。
%in% 是比较特殊的比较, x %in% y 的运算把向量 y 看成集合,运算结果是一个逻辑型向量,第 i 个元素的值为 x 的第 i 元素是否属于 y 的逻辑型值。如
c(1,3) %in% c(2,3,4)
返回:
c(NA,3) %in% c(2,3,4) ## [1] FALSE TRUE c(1,3) %in% c(NA, 3, 4) ## [1] FALSE TRUE c(NA,3) %in% c(NA, 3, 4) ## [1] TRUE TRUE
函数 match(x, y) 起到和 x %in% y 运算类似的作用,但是其返回结果不是找到与否,而是对 x 的每个元素,找到其在 y 中首次出现的下标,找不到时取缺失值,如
match(c(1, 3), c(2,3,4,3))
返回:
二、 逻辑运算
为了表达如 “ x > 0 而且 x < 1”, “ x ≤ 0 或者 x ≥ 1” 之类的复合比较,需要使用逻辑运算把两个比较连接起来。逻辑运算符为 & , | 和 ! , 分别表示 “ 同时成 立” 、 “ 两者至少其一成立 ” 、 “ 条件的反面 ” 。比如,设 age<=3 表示婴儿, sex==' 女' 表示女性,
则 age<=3 & sex==' 女 ' 表示女婴 ,
age<=3 | sex==' 女 '表示婴儿或妇女,
!(age<=3 | sex==' 女 ') 表示既非婴儿也非妇女。
为了确定运算的先后次序可以用圆括号 () 指定。
用 xor(x, y) 表示 x 与 y 的异或运算,即值不相等时为真值,相等时为假值,有缺失值参加运算时为缺失值。
逻辑向量与逻辑标量之间的逻辑运算,两个逻辑向量之间的逻辑运算规则遵从一般 R 向量间运算规则。
在右运算符是缺失值时,如果左运算符能够确定结果真假,可以得到非缺失的结果。例如,TRUE | NA 为 TRUE , FALSE & NA 为 FALSE 。
不能确定结果时返回 NA,比如, TRUE & NA 为 NA , FALSE | NA 为 NA 。
&& 和 || 分别为短路的标量逻辑与和短路的标量逻辑或,仅对两个标量进行运算,如果有向量也仅使用第一个元素。一般用在 if 语句、 while 语句中,且只要第一个比较已经决定最终结果就不计算第二个比较。例如
if(TRUE || sqrt(-1)>0) next
由于其中的 sqrt(-1) 部分不会执行,结果返回:
三、逻辑运算函数
因为 R 中比较与逻辑运算都支持向量之间、向量与标量之间的运算,所以在需要一个标量结果时要特别注意,后面讲到的 if 结构、 while 结构都需要逻辑标量而且不能是缺失值。这时,应该对缺失值结果单独考虑。
若 cond 是逻辑向量,用 all(cond) 测试 cond 的所有元素为真;用 any(cond) 测试 cond 至少一个元素为真。 cond 中允许有缺失值,结果可能为缺失值。如
c(1, NA, 3) > 2 all(c(1, NA, 3) > 2) any(c(1, NA, 3) > 2) all(NA) any(NA)
返回:
函数 which() 返回真值对应的所有下标,如
which(c(FALSE, TRUE, TRUE, FALSE, NA)) which((11:15) > 12)
返回:
函数 identical(x,y) 比较两个 R 对象 x 与 y 的内容是否完全相同,结果只会取标量 TRUE 与 FALSE 两种。如
identical(c(1,2,3), c(1,2,NA)) identical(c(1L,2L,3L), c(1,2,3))
因为前一向量是整数型,后一向量是实数型,结果返回:
函数 all.equal() 与 identical() 类似,但是在比较数值型时不区分整数型与实数型,而且相同时返回标量 TRUE ,但是不同时会返回一个说明有何不同的字符串。如
all.equal(c(1,2,3), c(1,2,NA)) all.equal(c(1L,2L,3L), c(1,2,3))
返回:
函数 duplicated() 返回每个元素是否为重复值的结果,如:
duplicated(c(1,2,1,3,NA,4,NA))
返回:
用函数 unique() 可以返回去掉重复值的结果,如
unique(c(1,2,1,3,NA,4,NA))
返回:
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