R 函数

函数是一组一起执行一个任务的语句。R 语言本身提供了很多的内置函数，当然我们也可以自己创建函数。

您可以把代码划分到不同的函数中。如何划分代码到不同的函数中是由您来决定的，但在逻辑上，划分通常是根据每个函数执行一个特定的任务来进行的。

函数声明告诉编译器函数的名称、返回类型和参数。函数定义提供了函数的实际主体。

R 语言中函数是一个对象，可以拥有属性。

定义函数

函数定义通常由以下几个部分组成：

  • 函数名: 为函数指定一个唯一的名称，以便在调用时使用。
  • 参数: 定义函数接受的输入值。参数是可选的，可以有多个。
  • 函数体: 包含实际执行的代码块，用大括号 {} 括起来。
  • 返回值: 指定函数的输出结果，使用关键字return。

R 语言中的函数定义使用 function 关键字，一般形式如下：

function_name <- function(arg_1, arg_2, ...) {
    # 函数体
    # 执行的代码块
    return(output)
}

说明：

  • function_name : 为函数名
  • arg_1, arg_2, ... : 形式参数列表

函数返回值使用 return()。

以下是一个简单的例子，展示如何定义和使用函数：

实例

# 定义一个加法函数
add_numbers <- function(x, y) {
  result <- x + y
  return(result)
}

# 调用函数
sum_result <- add_numbers(3, 4)
print(sum_result)  # 输出 7

以上代码中，我们定义了一个名为 add_numbers 的函数，它接受两个参数 x 和 y。函数体中的代码将这两个参数相加，并将结果存储在变量 result 中。最后，使用 return 关键字返回结果。

要调用函数，我们使用函数名后跟参数列表的形式，将参数的值传递给函数。在本例中，我们调用 add_numbers 函数，并传递参数 3 和 4。函数执行后，返回结果 7，我们将其存储在变量 sum_result 中，并打印输出。

自定义函数

我们可以自己创建函数，用于特定到功能，定义后可以向内置函数一样使用它们。

下面演示两如何自定义函数：

实例

# 定义一个函数，用于计数一个系列到平方值
new.function <- function(a) {
   for(i in 1:a) {
      b <- i^2
      print(b)
   }
}

接下来我们可以调用函数：

实例

new.function <- function(a) {
    for(i in 1:a) {
       b <- i^2
       print(b)
    }
 }
 
# 调用函数，并传递参数
new.function(6)

执行以上代码，输出结果为：

[1] 1
[1] 4
[1] 9
[1] 16
[1] 25
[1] 36

我们也可以创建一个不带参数的函数：

实例

new.function <- function() {
    for(i in 1:5) {
        print(i^2)
    }
}      
 
# 调用函数，不需要传递参数
new.function()

执行以上代码，输出结果为：

[1] 1
[1] 4
[1] 9
[1] 16
[1] 25

带有参数值的函数

函数参数，可以按函数创建时的顺序来传递，也可以不按顺序，但需要指定参数名：

实例

# 创建函数
new.function <- function(a,b,c) {
   result <- a * b + c
   print(result)
}

# 不带参数名
new.function(5,3,11)

# 带参数名
new.function(a = 11, b = 5, c = 3)

执行以上代码，输出结果为：

[1] 26
[1] 58

函数创建时也可以为参数指定默认值，如果调用的时候不传递参数就会使用默认值：

实例

# 创建带默认参数的函数
new.function <- function(a = 3, b = 6) {
   result <- a * b
   print(result)
}

# 调用函数，但不传递参数，会使用默认的
new.function()

# 调用函数，传递参数
new.function(9,5)

执行以上代码，输出结果为：

[1] 18 [1] 45

懒惰计算的函数

懒惰计算将推迟计算工作直到系统需要这些计算的结果。如果不需要结果，将不用进行计算。

默认情况下，R 函数对参数的计算是懒惰的，就是只有我们在计算它的时候才会调用：

实例

f <- function(x) {
  10
}
f()

执行以上代码，输出结果为：

[1] 10

以上代码执行，并没有报错，虽然我们没有传入参数，但函数体内没有使用参数 x，所以不会去调用它，也不会报错。

实例

new.function <- function(a, b) {
   print(a^2)
   print(a)
   print(b)  # 使用到 b，但未传入，所以会报错
}

# 传入一个参数
new.function(6)

执行以上代码，输出结果为：

[1] 36
[1] 6
Error in print(b) : 缺少参数"b",也没有缺省值
Calls: new.function -> print
停止执行

内置函数

R 语言提供了很多有用的内置函数，我们无需定义它就可以直接使用。

例如：seq(), mean(), max(), sum(x) 以及 paste(...) 等。

实例

# 输出  32 到 44 到的所有数字
print(seq(32,44))

# 计算两个数的平均数
print(mean(25:82))

# 计算 41 到 68 所有数字之和
print(sum(41:68))

执行以上代码，输出结果为：

 [1] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44
[1] 53.5
[1] 1526

sum(): 计算向量或矩阵的总和。

实例

# 向量求和
x <- c(1, 2, 3, 4, 5)
total <- sum(x)
print(total)  # 输出 15

# 矩阵求和
matrix <- matrix(1:9, nrow = 3)
total <- sum(matrix)
print(total)  # 输出 45

mean(): 计算向量或矩阵的平均值。

实例

# 向量平均值
x <- c(1, 2, 3, 4, 5)
avg <- mean(x)
print(avg)  # 输出 3

# 矩阵平均值
matrix <- matrix(1:9, nrow = 3)
avg <- mean(matrix)
print(avg)  # 输出 5

paste(): 将多个字符串连接成一个字符串。

实例

x <- "Hello"
y <- "World"
result <- paste(x, y)
print(result)  # 输出 "Hello World"

length(): 返回向量的长度或对象的元素个数。

实例

x <- c(1, 2, 3, 4, 5)
length_x <- length(x)
print(length_x)  # 输出 5

matrix <- matrix(1:9, nrow = 3)
length_matrix <- length(matrix)
print(length_matrix)  # 输出 9

str(): 显示对象的结构和内容摘要。

实例

x <- c(1, 2, 3, 4, 5)
str(x)
# 输出：
# num [1:5] 1 2 3 4 5

matrix <- matrix(1:9, nrow = 3)
str(matrix)
# 输出：
#  int [1:3, 1:3] 1 2 3 4 5 6 7 8 9

以上只列举了一小部分的 R 语言函数实例，R 有大量的内置函数和扩展包提供的函数，可以满足各种数据处理、统计分析、绘图等需求，您可以查阅 R 语言的官方文档获得更详细的函数列表和使用说明。