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R语言笔记5:控制结构

生信宝典 55

前言:

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R语言基础系列前情提要:

1数据类型(向量、数组、矩阵、 列表和数据框)2读写数据所需的主要函数、与外部环境交互3数据筛选——提取对象的子集4:向量、矩阵的数学运算Control Structures in R

R语言中控制结构可以用来控制程序的执行流程

常见控制结构的命令:

if and else: 测试逻辑条件for: 用于执行固定次数的循环while: 用于在某个条件成立时执行循环repeat: 执行无限循环break: 终止并跳出循环next: 跳过循环中的当前迭代return: 从函数中退出If-else

如果条件成立,程序就做某件事

否则(另一种条件下)。程序做另一件事

if(<condition>) {        ## do something} else {        ## do something else}

Else不是必须的,如果只需要在某条件成立时执行某个任务,那么只要使用if语句就可以了

if(<condition>) {        ## do something} ## Continue with rest of code

如果条件不止一个/不止两个的时候,可以添加一个/多个 elseif语句,但最后必须以 else结尾:

if(<condition1>) {        ## do something} else if(<condition2>)  {        ## do something different} else {        ## do something different}

取随机数字举例,y的取值随x的取值而定:

## Generate a uniform random numberx <- runif(1, 0, 10) xif(x > 3) {  y <- 10} else {  y <- 0}

上面的代码也可以写成下面的形式,先给变量y赋值,这种写法的好处是更加明确的看出整个if结构是在给y赋值:

y <- if(x > 3) {  10} else {   0}
For 循环(For loop)

for循环是R中最常见的循环运算符,基本思路是先要设定一个循环下标,通常命名为 i,循环下标通常会代表一个整数数列中的每一个数字,或列表中的每一个对象等等。

最简单的例子如下,运行后将依次输出1-10这十个整数:

for(i in 1:10) {  print(i)}

依次打印x中的每一个元素,运行后就会依次输出 "a", "b", "c", "d"四个字符对象:

第一种方法是将循环向量和向量x的长度相对应:

x <- c("a", "b", "c", "d")for (i in 1:4) {  print(x[i])}
第二个方法,使用 seq_along()函数,即,输入一个向量,之后它就会创造一个与该向量等长的整数数列。因此上面的例子可以改写成,在我们不知道x的向量长度时,可以使用这种写法:
x <- c("a", "b", "c", "d")for (i in seq_along(x)) {  print(x[i])}
第三个方法,下标变量 letter,这个变量的本意就是一个下标,会从向量本身取值,它可以从任意向量中提取元素,因此可以写成:
x <- c("a", "b", "c", "d")for (letters in x) {  print(letters)}

ps. 如果你的for循环表达式只有一行,那么可以省略掉大括号 {},直接写道 for的后面:

for (letters in x) print(letters)
嵌套for循环(Nested for loop)

把一个for循环放到另一个for循环的里面。

比如,有一个二维矩阵,你想先做一个行循环,再做一个列循环,这时就需要做一个嵌套for结构才能打印出所有矩阵中的元素。

我们设置 i为外层循环下标, j为内层循环下标:

> x <- matrix(1:6, 2, 3)> x     [,1] [,2] [,3][1,]    1    3    5[2,]    2    4    6> for (i in seq_len(nrow(x))) {+ for (j in seq_len(ncol(x))) {+ print(x[i,j])  + }  + }[1] 1[1] 3[1] 5[1] 2[1] 4[1] 6
While 循环

While循环有一个逻辑表达式,循环是按照这个逻辑表达式的值来反复运行的。

举个栗子,

设定一个计数标量 count,初始值为0,当技术变量的值小于10(逻辑表达式)时,运行输出变量 count就在之前的基础上 +1,一旦 count的值达到10,循环停止

count <- 0while(count < 10) {         print(count)  count <- count + 1}

注意:你需要确保逻辑循环表达式的值是可以达到终止状态的,否则就会无穷无尽的循环下去。

使用逻辑运算符

再举个栗子,设计一个小型随机游走的程序:

首先赋值z=5,然后运行while循环,当z处于3~10中间时,进入循环,循环中抛硬币,硬币是随机数1和0.5,在嵌入if循环,z的值会根据硬币取值变化而变化,结束时间不定。

z <- 5while (z >= 3 && z <= 10) {  coin <- rbinom(1, 1, 0.5)  if(coin == 1) {  ## random walk    z <- z + 1    } else {    z <- z - 1    }}
repeat循环

这是一个无限循环结构,退出的方法是 break(在某个点强制退出)。

比如,当你想计算两个值何时达到无限接近,需要通过算法不断循环,直到逼近你设置的容差(允许范围)

x0 <- 1tol <- 1e-8repeat {  x1 <- computeEstimate()  if(abs(x1 - x0) < tol) {  ## Close enough?    break  } else {    x0 <- x1  } }

(这里的 computeEstimate()是需要事先设定的,如果这有这段这个代码的话跑不通)

注意,repeat循环风险很大,因为没硬性规定何时退出,有可能运行时间非常长,所以不建议直接使用

break函数

break用来完全退出循环

for(i in 1:100) {      print(i)      if(i > 20) {              ## Stop loop after 20 iterations              break        }     }
next和return函数

nextreturn函数是一种控制结构。

next可用在任何一种循环中,跳过某一段循环。例如,在1-100的迭代循环中,想要跳过前20个,可以用这种方式:

for(i in 1:100) {        if(i <= 20) {                ## Skip the first 20 iterations                next                         }        ## Do something here}

return主要用于退出函数,它会结束整个函数并且返回一个数值。

最后,Peng提到,这些控制结构最好用于编写程序的过程中,而在命令行和交互作用来说有其他的循环函数,如apply()等一系列函数,这些在这里暂且不提,以后会讲到。

参考资料:

Programming for Data Science《R语言实战》 Robert I. Kabacoff

标签: #r语言小于等于