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 :

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)