R - (2) R의 데이터 타입 (자료구조)

https://www.tutorialspoint.com/r/r_data_types.htm

일반적인 프로그래밍에서는 값들을 저장하기 위하여 다양한 변수(Variables)들이 필요하다. 변수는 값을 저장한 메모리의 위치를 나타낸다. 이것은 변수를 만들면 그것이 메모리를 일정 공간을 차지한다는 것을 뜻한다. 문자, 정수, 실수, 진릿값 등 다양한 데이터를 변수에 저장하는 것이 필요할 것이다. 운영체제는 이러한 데이터 타입에 알맞게 변수에 메모리를 할당한다. 

R에서는 C나 Java와 같은 프로그래밍 언어와는 다르게 R 에서는 변수를 만들 때 데이터 타입을 선언하지 않는다. 변수는 R-Object로 할당되며 R-Object의 데이터타입이 변수의 데이터타입이 된다. 다양한 타입의 R-Object가 있지만 자주 사용되는 R-Object의 타입은 아래와 같다.

자주 사용하는 데이터 타입

• Vectors
• Lists
• Matrices
• Arrays
• Factors
• Data Frames

R-Object 중 가장 심플한 것은 vector object이고, 이 atomic vectors 또는 classes of vectors라고 불리는 것에는 아래와 같이 6개의 데이터 타입이 있다. 다른 R-Object들은 이 atomic vectors를 기반으로 한다.

• Logical     
• ex) TRUE, FALSE
• Numeric
• 12.3, 5, 999
• Integer
• 2L, 34L
• Complex
• 3+2i
• Character
• 'a', 'good'
• Raw
• "Hello" 는 48 64 6c 6c 6f로 저장된다.

atomic vectors

v <- TRUE 
print(class(v))

v <- 23.5
print(class(v))

v <- 2L
print(class(v))

v <- 2+5i
print(class(v))

v <- "TRUE"
print(class(v))

v <- charToRaw("Hello")
print(class(v))

결과 : 

[1] "logical"

[1] "numeric"
[1] "integer"
[1] "complex"
[1] "character"
[1] "raw"

Vectors

R 언어에서 가장 많이 사용되고 기본적인 R-Object는 Vectors이다. 이것은 위의 열거된 atomic vector들을 저장한다. Vectors는 c() 함수를 사용하여 만들 수 있다. 이것은 엘리먼트들을 벡터로 합친다는 뜻이다. (combine의 c)


# Create a vector.
apple <- c('red','green',"yellow")
print(apple)

# Get the class of the vector.
print(class(apple))


[1] "red"   "green" "1"    
[1] "character"



Matrices


매트릭스는 2차원의 데이터셋이다. 이것은 매트릭스 함수에 벡터를 제공함으로써 만들 수 있다.


# Create a matrix.
M = matrix( c('a','a','b','c','b','a'), nrow = 2, ncol = 3, byrow = TRUE)
print(M)
print(class(M))

     [,1] [,2] [,3]
[1,] "a"  "a"  "b" 
[2,] "c"  "b"  "a" 
[1] "matrix"


Arrays

매트릭스는 2차원에 한정되지만 arrays는 어떠한 차원으로 만들 수 있다. 

# Create an array.
a <- array(c('green','yellow'),dim = c(3,3,2))
print(a)

, , 1

     [,1]     [,2]     [,3]    
[1,] "green"  "yellow" "green" 
[2,] "yellow" "green"  "yellow"
[3,] "green"  "yellow" "green" 

, , 2

     [,1]     [,2]     [,3]    
[1,] "yellow" "green"  "yellow"
[2,] "green"  "yellow" "green" 
[3,] "yellow" "green"  "yellow"


위 코드는 3차원의 array를 만들고, 원소들을 차례대로 green, yellow로 지정한다.


Factors

Factors는 vector로 만들어지는 R-object이다. Factors는 vector의 element들의 고유값(distinct value)를 레이블로 저장한다. 이 레이블들은 벡터 원소 타입이 어떻든 간에 항상 문자이다. Factors는 통계적 모델링에 유용하다. Factors는 factor()함수를 사용하여 만들 수 있다. nlevels() 함수를 통해 factors의 레벨을 알 수 있다.

# Create a vector.
apple_colors <- c('green','green','yellow','red','red','red','green')

# Create a factor object.
factor_apple <- factor(apple_colors)

# Print the factor.
print(factor_apple)
print(nlevels(factor_apple))

[1] green  green  yellow red    red    red    green 
Levels: green red yellow
[1] 3


Data Frames

데이터프레임은 구조화된 데이터 오브젝트이다. 매트릭스와 다른점은 데이터프레임은 컬럼으로 어떠한 데이터타입이든 넣을 수 있다. 첫 번째 컬럼은 numeric, 두 번째 컬럼은 문자열, 세 번째 컬럼은 논릿값 등 자유롭게 지정할 수 있다. 이것은 같은 길이의 vector들의 list로 볼 수 있다.

데이터 프레임은 data.frame() 함수를 통해 생성할 수 있다.

 # Create the data frame.
BMI <-  data.frame(
   gender = c("Male", "Male","Female"), 
   height = c(152, 171.5, 165), 
   weight = c(81,93, 78),
   Age = c(42,38,26)
)
print(BMI)

gender height weight Age
1   Male  152.0     81  42
2   Male  171.5     93  38
3 Female  165.0     78  26