R语言初级教程(04): 算术运算

Posted 2021-01-11 huixiaobao

通过前面三篇博客的学习，我们应该知道如何搭建R编程环境了，也掌握了RStudio的使用，同时也了解了R的功能用途。

好了，现在正式开始R之旅。

R的一个最简单功能，是它可以充当计算器来用，而且是个超级计算器。

R中的基本运算包括：算术运算、关系运算、逻辑运算、赋值运算以及其他运算。

这篇博客将介绍R中的算术运算，主要包括：

• 四则运算

• 整除运算

• 幂指数运算

• 自然指数运算

• 对数运算

• 绝对值运算

• 平方根运算

• 三角函数运算

1. 四则运算

在R中，加减乘除运算符分别用 +， -， *和 /来表示，比如：

> 7 + 4 - 5 * 2
[1] 1
> 12 - 2 / 3
[1] 11.33333
> 3 / (4 - 2)
[1] 1.5

注意：>是输入提示符，系统自动给出，不用输入；代码输完后回车运行代码；[1]后面跟着的是运算结果。

2. 整除运算

整除的商用%/%来表示；整除的余数用%%来表示，比如：

> 23 %/% 3
[1] 7
> 23 %% 3
[1] 2
> (23 %/% 3) * 3 + 23 %% 3 == 23
[1] TRUE

3. 幂指数运算

幂指数运算符用^来表示，比如：

> 2^3
[1] 8
> 1.5^2
[1] 2.25
> 9^0.5
[1] 3
> 27^(1 / 3)
[1] 3

4. 自然指数运算

自然指数运算用exp()函数，比如：

> exp(0)
[1] 1
> exp(1)    ###自然常数e
[1] 2.718282  
> exp(2)
[1] 7.389056
> exp(1)^2
[1] 7.389056

5. 对数运算

对数运算是幂运算的逆操作，在R中可分为以下四类：

• 以自然常数e为底的对数：log()

• 以2为底的对数：log2()

• 以10为底的对数：log10()

• 以任意数a为底的对数：log( , base = a)

> log(exp(2))
[1] 2
> log(10)
[1] 2.302585
> log2(2)
[1] 1
> log10(1000)
[1] 3
> log(49, base = 7)
[1] 2

6. 绝对值运算

绝对值运算用abs()函数，比如：

> abs(2)
[1] 2
> abs(-2)
[1] 2

7. 平方根运算

平方根运算用sqrt()函数，比如：

> sqrt(2)
[1] 1.414214
2^0.5
[1] 1.414214
> sqrt(100)
[1] 10
> 100^0.5
[1] 10

从上面可知，一个数的平方根值等于这个数的0.5次幂。

8. 三角函数运算

在介绍三角函数之前，先介绍跟三角函数紧密关联的一个常数：π（圆周率，3.1415926……）。在R中直接用pi表示：

> pi
[1] 3.141593

R中的三角函数用弧度表示，sin()，cos()，tan()，asin()，acos()和atan()分别表示正弦、余弦、正切、反正弦、反余弦和反正切。比如：

> sin(pi/6)
[1] 0.5
> sin(pi/2)
[1] 1
> cos(pi/2)
[1] 6.123032e-17
> cos(pi/2) == 0
[1] FALSE
> tan(pi/4)
[1] 1
> atan(1)
[1] 0.7853982
> pi/4
[1] 0.7853982

奇怪的是，cos(pi / 2)的值竟然不等于0，而是一个非常非常小的值6.123032e-17（非常接近0）。其中e-17是科学计数表示，意思是10的-17次方，非常小。这个现象是由计算精度所导致的，后续博客我们还会讨论。

R中的算术运算就讲到这。

如若有遗漏，后期将会添加至本博客。

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