2.6 列表与数据框

2.6.1 列表

1.列表的构造

列表是一种特别的对象集合，它的元素也由序号（下标）区分，但是各元素的类型可以是任意对象，不同元素不必是同一类型，元素本身允许是其他复杂数据类型，比如，列表的一个元素也允许是列表

> Lst<-list(name="Fred",wife="Mary",no.children=3,child.ages=c(4,7,9));Lst$name[1] "Fred"$wife[1] "Mary"$no.children[1] 3$child.ages[1] 4 7 9> Lst[2]$wife[1] "Mary"> Lst[[2]][1] "Mary"> Lst[4][2]$
    
     NULL> Lst[[4]][2][1] 7> Lst[[1:2]]Error in Lst[[1:2]] : 下标出界

注意，“列表名[下标]"或"列表名[下标范围]"的用法是合法的，但其意义与用两重括号的记法完全不同，两重记号取出列表的一个元素，结果与该元素类型相同，如果使用一重括号，则结果是列表的一个子列表，结果类型仍为列表

> Lst[["name"]][1] "Fred"> Lst[["child.ages"]][1] 4 7 9> Lst$name[1] "Fred"> Lst$wife[1] "Mary"> Lst$child.ages[1] 4 7 9

构造列表的一般格式为

Lst<-list(name_1=object_1,...,name_m=object_m)

其中name是列表元素的名称，object是列表元素的对象

2.列表的修改

> Lst$name<-"John"> Lst$income<-c(1980,1600)> Lst$name[1] "John"$wife[1] "Mary"$no.children[1] 3$child.ages[1] 4 7 9$income[1] 1980 1600

2.6.2 数据框

数据框是R的一种数据结构，它通常是矩阵形式的数据，但矩阵各列可以是不同类型的，数据框每列是一个变量，每行是一个观测

数据框有更一般的定义，他是一种特殊的列表对象，有一个值为“data.frame”的class属性，各列表成员必须是向量（数值型、字符型、逻辑型）、因子、数值型矩、列表，或其它数据框。向量、因子成员为数据框提供一个变量，如果向量非数值型会被强制转换为因子，而矩阵、列表、数据框这样的成员为新数据框提供了和其列数、成员数、变量数相同个数的变量。作为数据框变量的向量、因子或矩阵必须具有相同的长度

1.数据框的生成

> df<-data.frame(Name=c("Alice","Becka","James","Jeffrey","John"),+                Sex=c("F","F","M","M","M"),+                Age=c(13,13,12,13,12),+                Height=c(56.5,65.3,57.3,62.5,59.0),+                Weight=c(84.0,98.0,83.0,84.0,99.5));df     Name Sex Age Height Weight1   Alice   F  13   56.5   84.02   Becka   F  13   65.3   98.03   James   M  12   57.3   83.04 Jeffrey   M  13   62.5   84.05    John   M  12   59.0   99.5

如果一个列表的各个成分满足数据框成分的要求，它可以用as.data.frame()函数强制转换为数据框

> Lst<-list(Name=c("Alice","Becka","James","Jeffrey","John"),+           Sex=c("F","F","M","M","M"),+           Age=c(13,13,12,13,12),+           Height=c(56.5,65.3,57.3,62.5,59.0),+           Weight=c(84.0,98.0,83.0,84.0,99.5));Lst$Name[1] "Alice"   "Becka"   "James"   "Jeffrey" "John"   $Sex[1] "F" "F" "M" "M" "M"$Age[1] 13 13 12 13 12$Height[1] 56.5 65.3 57.3 62.5 59.0$Weight[1] 84.0 98.0 83.0 84.0 99.5> as.data.frame(Lst)     Name Sex Age Height Weight1   Alice   F  13   56.5   84.02   Becka   F  13   65.3   98.03   James   M  12   57.3   83.04 Jeffrey   M  13   62.5   84.05    John   M  12   59.0   99.5

一个矩阵可以用data.frame()转化为一个数据框，如果它原来有列名则其列名被作为数据框的变量名；否则系统自动为各矩阵的各列起一个变量名

> X<-array(1:6,c(2,3))> data.frame(X)  X1 X2 X31  1  3  52  2  4  6

2.数据框的引用

> df[1:2,3:5]  Age Height Weight1  13   56.5     842  13   65.3     98> df[["Height"]][1] 56.5 65.3 57.3 62.5 59.0> df$Weight[1] 84.0 98.0 83.0 84.0 99.5> names(df)[1] "Name"   "Sex"    "Age"    "Height" "Weight"> rownames(df)[1] "1" "2" "3" "4" "5"> rownames(df)<-c("one","two","three","four","five");df         Name Sex Age Height Weightone     Alice   F  13   56.5   84.0two     Becka   F  13   65.3   98.0three   James   M  12   57.3   83.0four  Jeffrey   M  13   62.5   84.0five     John   M  12   59.0   99.5

3.attach()函数

数据框的主要用途是保存统计建模的数据，R的统计建模功能都需要以数据框为输入数据。我们可以把数据框当成一种矩阵来处理。在使用数据框的变量时可以用“数据框名$变量名”的记法。但是，这样使用较麻烦，R提供了attach()函数可以把数据框众的变量链接到内存中，这样便于数据框数据的调用

> r<-Height/Weight错误: 找不到对象'Height'> attach(df)> r<-Height/Weight;r[1] 0.6726190 0.6663265 0.6903614 0.7440476 0.5929648

后一语句将在当前工作空间建立一个新的变量r,它不会自动进入数据框df中，要把新变量赋值到数据框中，可以用

> df$r<-Height/Weight;df         Name Sex Age Height Weight         rone     Alice   F  13   56.5   84.0 0.6726190two     Becka   F  13   65.3   98.0 0.6663265three   James   M  12   57.3   83.0 0.6903614four  Jeffrey   M  13   62.5   84.0 0.7440476five     John   M  12   59.0   99.5 0.5929648