R apply、tapply、lapply、sapply、mapply、table等函數

apply函數

對一個數組按行或者按列進行計算

使用格式爲：
apply(X, MARGIN, FUN, …)
其中X爲一個數組；MARGIN爲一個向量（表示要將函數FUN應用到X的行還是列），若爲1表示取行，爲2表示取列，爲c(1,2)表示行、列都計算。
示例代碼：

ma <- matrix(c(1:4, 1, 6:8), nrow = 2)
ma
     [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]    1    3    1    7
[2,]    2    4    6    8

apply(ma, c(1,2), sum)

    [,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]    1    3    1    7
[2,]    2    4    6    8

apply(ma, 1, sum)
[1] 12 20

apply(ma, 2, sum)
[1]  3  7  7 15

tapply函數

進行分組統計

使用格式爲：
tapply(X, INDEX, FUN = NULL, …, simplify = TRUE)
其中X通常是一向量；INDEX是一個list對象，且該list中的每一個元素都是與X有同樣長度的因子；FUN是需要計算的函數；simplify是邏輯變量，若取值爲TRUE（默認值），且函數FUN的計算結果總是爲一個標量值，那麼函數tapply返回一個數組；若取值爲FALSE，則函數tapply的返回值爲一個list對象。需要注意的是，當第二個參數INDEX不是因子時，函數 tapply() 同樣有效，因爲必要時 R 會用 as.factor()把參數強制轉換成因子。
示例代碼：

fac <- factor(rep(1:3, length = 17), levels = 1:5)
fac
 [1] 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2
Levels: 1 2 3 4 5

tapply(1:17, fac, sum)
 1  2  3  4  5
51 57 45 NA NA

tapply(1:17, fac, sum, simplify = FALSE)
$`1`
[1] 51

$`2`
[1] 57

$`3`
[1] 45

$`4`
NULL

$`5`
NULL

tapply(1:17, fac, range)
$`1`
[1]  1 16

$`2`
[1]  2 17

$`3`
[1]  3 15

$`4`
NULL

$`5`
NULL

實現類似於excel裏的數據透視表的功能：

da
   year province sale
1  2007        A    1
2  2007        B    2
3  2007        C    3
4  2007        D    4
5  2008        A    5
6  2008        C    6
7  2008        D    7
8  2009        B    8
9  2009        C    9
10 2009        D   10

attach(da)
tapply(sale,list(year,province))
 [1]  1  4  7 10  2  8 11  6  9 12

tapply(sale,list(year,province),mean)
      A  B C  D
2007  1  2 3  4
2008  5 NA 6  7
2009 NA  8 9 10

table函數

求因子出現的頻數

使用格式爲：
table(…, exclude = if (useNA == “no”) c(NA, NaN), useNA = c(“no”,
“ifany”, “always”), dnn = list.names(…), deparse.level = 1)
其中參數exclude表示哪些因子不計算。
示例代碼：

d <- factor(rep(c("A","B","C"), 10), levels=c("A","B","C","D","E"))
d
 [1] A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C
Levels: A B C D E

table(d)
d
 A  B  C  D  E
10 10 10  0  0

table(d, exclude="B")
d
 A  C  D  E
10 10  0  0

lapply與sapply函數

lapply的使用格式爲：
lapply(X, FUN, …)
lapply的返回值是和一個和X有相同的長度的list對象，這個list對象中的每個元素是將函數FUN應用到X的每一個元素。其中X爲List對象（該list的每個元素都是一個向量），其他類型的對象會被R通過函數as.list()自動轉換爲list類型。
函數sapply是函數lapply的一個特殊情形，對一些參數的值進行了一些限定，其使用格式爲：
sapply(X, FUN,…, simplify = TRUE, USE.NAMES = TRUE)
sapply(, simplify = FALSE, USE.NAMES = FALSE) 和lapply()的返回值是相同的。如果參數simplify=TRUE，則函數sapply的返回值不是一個list，而是一個矩陣；若simplify=FALSE，則函數sapply的返回值仍然是一個list。
示例代碼：

x <- list(a = 1:10, beta = exp(-3:3), logic = c(TRUE,FALSE,FALSE,TRUE))
lapply(x, quantile)
$a
   0%   25%   50%   75%  100%
 1.00  3.25  5.50  7.75 10.00

$beta
         0%         25%         50%         75%        100%
 0.04978707  0.25160736  1.00000000  5.05366896 20.08553692

$logic
  0%  25%  50%  75% 100%
 0.0  0.0  0.5  1.0  1.0

sapply(x, quantile,simplify=FALSE,use.names=FALSE)
$a
   0%   25%   50%   75%  100%
 1.00  3.25  5.50  7.75 10.00

$beta
         0%         25%         50%         75%        100%
 0.04978707  0.25160736  1.00000000  5.05366896 20.08553692

$logic
  0%  25%  50%  75% 100%
 0.0  0.0  0.5  1.0  1.0

參數simplify=TRUE的情況

sapply(x, quantile)
         a        beta logic
0%    1.00  0.04978707   0.0
25%   3.25  0.25160736   0.0
50%   5.50  1.00000000   0.5
75%   7.75  5.05366896   1.0
100% 10.00 20.08553692   1.0

mapply函數

函數mapply是函數sapply的變形版，mapply 將函數 FUN 依次應用每一個參數的第一個元素、第二個元素、第三個元素上。函數mapply的使用格式如下：
mapply(FUN, …, MoreArgs = NULL, SIMPLIFY = TRUE,USE.NAMES = TRUE)
其中參數MoreArgs表示函數FUN的參數列表。
示例代碼：

mapply(rep, times=1:4, x=4:1)
[[1]]
[1] 4

[[2]]
[1] 3 3

[[3]]
[1] 2 2 2

[[4]]
[1] 1 1 1 1

直接使用函數rep的結果：

rep(1:4,1:4)
 [1] 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4