Vectors in R : les bases des vecteurs en R

Les vecteurs jouent un rôle majeur dans la pro­gram­ma­tion en R. Ils sont utilisés pour en­re­gis­trer plusieurs éléments de même type dans une variable.

Que sont les vecteurs en R ?

En langage R, les vecteurs sont une structure de données fon­da­men­tale utilisée pour en­re­gis­trer un ensemble ordonné d’éléments de même type. Ces éléments peuvent être des chiffres, des suites de ca­rac­tères ou des valeurs logiques. Les vecteurs sont un composant important du langage R, car ils per­met­tent d’organiser et de traiter ef­fi­ca­ce­ment les données.

Con­trai­re­ment à de nombreux autres langages de pro­gram­ma­tion qui utilisent des tableaux (arrays) ou des listes, un vecteur R est mis en œuvre de manière spéciale. Les vecteurs sont homogènes, c’est-à-dire que tous les éléments du vecteur doivent avoir le même type de données.

À quoi res­semblent les vecteurs ?

En R, les vecteurs peuvent être créés de diverses manières. La méthode la plus simple consiste à utiliser la fonction c(), la lettre c sig­ni­fiant « combiner ».

int_vector <- c(1, 2, 3, 4, 5)

Le vecteur créé dans cet exemple de code contient les valeurs de un à cinq. Veillez à ce que tous les éléments soient du même type de données (dans ce cas, les données sont des « entiers » (ou « integers » en anglais)).

Voici un autre exemple de création d’un vecteur avec des R Strings :

str_vector <- c("Pomme", "Banane", "Cerise", "Poire")

Ici, le vecteur contient les suites de ca­rac­tères « Pomme », « Banane », « Cerise », « Poire ».

Pourquoi utilise-t-on des vecteurs ?

Les vecteurs sont ex­trê­me­ment utiles, car ils offrent un moyen efficace d’organiser et de traiter les données. Les vecteurs R possèdent toute une série de domaines d’ap­pli­ca­tions dif­fé­rents :

• En­re­gis­trer les données : les vecteurs servent à en­re­gis­trer les données sous une forme struc­tu­rée. Cela peut être utile dans divers domaines d’ap­pli­ca­tions, comme la saisie de données.
• Filtrer et extraire les données : vous pouvez utiliser les vecteurs R pour extraire une partie spé­ci­fique de vos données ou pour les filtrer sur la base de critères spé­ci­fiques.
• Vi­sua­li­ser les données : les vecteurs sont la base de la création des dia­grammes et gra­phiques en R. Vous pouvez fa­ci­le­ment créer des dia­grammes en extrayant les données des vecteurs à l’aide des fonctions R intégrées.
• Exécuter des calculs : grâce aux vecteurs, vous pouvez utiliser si­mul­ta­né­ment des opé­ra­tions ma­thé­ma­tiques sur un groupe de points de données. Cela permet des calculs rapides et efficaces.

Création, sup­pres­sion et trai­te­ment des vecteurs R

Création des vecteurs

Il existe plusieurs moyens de créer des vecteurs en R. Outre la fonction « c() » présentée ci-dessus, d’autres méthodes peuvent être ap­pli­quées pour créer des vecteurs R.

Créer un vecteur R avec seq()

La commande « seq() » est nor­ma­le­ment utilisée pour créer une suite de chiffres. Elle retourne un vecteur R.

sequence_vector <- seq(1, 10)

Le vecteur créé dans le code ci-dessus contient les chiffres de 1 à 10.

Créer un vecteur R avec rep()

La commande R « rep() » est utilisée pour répéter des éléments dans un vecteur. De cette manière, vous pouvez fa­ci­le­ment et ra­pi­de­ment créer des vecteurs avec un élément répété.

repeat_vector <- rep('A', 5)

Le vecteur R créé dans cet exemple contient cinq fois la majuscule « A ».

Trai­te­ment des vecteurs

Les vecteurs peuvent être traités de multiples manières. Vous pouvez par exemple ajouter, modifier ou supprimer des éléments.

Ajouter des éléments

Pour ajouter sim­ple­ment des éléments dans des vecteurs R, utilisez la fonction « c() », qui joint au premier argument la valeur indiquée dans le deuxième argument :

# Ajouter une valeur à la fin du vecteur
int_vector <- c(int_vector, 6)

Modifier des éléments

Pour pouvoir modifier des éléments d’un vecteur R, vous devez au préalable savoir comment accéder aux éléments des vecteurs R. Pour ce faire, vous pouvez utiliser l’index des éléments, indiqué entre crochets. Si vous commencez tout juste à apprendre les bases de la pro­gram­ma­tion, vous devez im­pé­ra­ti­ve­ment veiller à ce que l’in­dexa­tion en R commence par 1, car elle est dif­fé­rente de la majorité des autres langages de pro­gram­ma­tion.

# Modifier le deuxième élément du vecteur
int_vector[2] <- 100

Supprimer des éléments

Pour supprimer des éléments d’un vecteur R, vous pouvez tirer parti de la manière d’écrire l’index. Indiquez l’index de l’élément à supprimer tel qu’ha­bi­tuel­le­ment, entre crochets, mais faites-le précéder d’un signe moins.

# Supprimer le troisième élément du vecteur
int_vector <- int_vector [-3]

Sup­pres­sion des vecteurs

Pour supprimer un vecteur en R et libérer de la mémoire, vous pouvez utiliser la fonction « rm() ».

# Supprimer un vecteur nommé "int_vector“
rm(int_vector)

Ap­pli­ca­tions plus complexes des vecteurs

Les vecteurs sont très po­ly­va­lents et peuvent être utilisés en R à de nom­breuses fins.

Calculs vec­to­riels

L’un des points forts de R est sa capacité à exécuter des calculs vec­to­riels. Cela signifie que vous pouvez utiliser des opé­ra­tions ma­thé­ma­tiques sur les vecteurs sans recourir à des boucles. Vous pouvez ainsi utiliser une opération ma­thé­ma­tique sur tous les éléments d’un vecteur et donc accélérer le calcul, notamment en cas de données vo­lu­mi­neuses.

# Calcul vectoriel : multiplication par 2 de tous les éléments du vecteur
int_vector <- int_vector * 2

Dans l’exemple de code ci-dessus, tous les éléments du vecteur R sont mul­ti­pliés par 2.

Vous pouvez non seulement utiliser des opé­ra­teurs R ma­thé­ma­tiques, mais également des fonctions sur tous les éléments d’un vecteur.

# Calcul vectoriel : convertir toutes les chaînes en majuscules
str_vector <- toupper(str_vector)

Ex­pres­sions con­di­tion­nelles et filtrage

Les vecteurs R peuvent être utilisés pour créer des ex­pres­sions con­di­tion­nelles et pour filtrer des données.

vector_filtered <- int_vector[int_vector > 5]

Dans cet exemple de code, tous les éléments du vecteur « int_vector » su­pé­rieurs à 5 sont choisis et en­re­gis­trés dans le vecteur « vector_filtered ».

Analyses sta­tis­tiques

Les vecteurs sont également in­dis­pen­sables dans le domaine des sta­tis­tiques. Ils peuvent être utilisés pour calculer des in­di­ca­teurs sta­tis­tiques, comme la moyenne, la médiane, l’écart type et bien d’autres. R propose un large éventail de fonctions R intégrées pour les analyses sta­tis­tiques des vecteurs.

# Calcul de la moyenne d’un vecteur
mean_value <- mean(int_vector)
# Calcul de la médiane d’un vecteur
median_value <- median(int_vector)
# Calcul de l’écart type d’un vecteur
sd_value <- sd(int_vector)

Re­pré­sen­ta­tion tabulaire des vecteurs R : des vecteurs R en trame de données

Si vous souhaitez re­pré­sen­ter des vecteurs R sous forme de tableau, la structure de données Dataframe (trame de données) est idéale. Afin de ré­ca­pi­tu­ler plusieurs vecteurs R dans un tableau, vous pouvez utiliser la fonction « data.frame() ».

prénoms <- c("Tom", "Maja")
noms <- c("Test", "Exemple",)
# Conversion des vecteurs en une trame de données
df <- data.frame(Prénom = prénoms, Nom = noms)
# Affichage de la trame de données
print(df)

Le code ci-dessus retourne le résultat suivant :

Prénom     Nom
1         Tom             Test
2        Maja Exemple

Afin que la con­ver­sion en une trame de données fonc­tionne, les deux vecteurs doivent être de la même longueur. Utilisez la fonction « length() » pour trouver la longueur du vecteur R :

int_vector <- c(2,3,4)
length(int_vector)