[03-4] R언어 - matrix 의 상세

R언어의 기본이 되는 object의 종류는 다음과 같다..

• vector
• matrix
• array
• factor
• list
• data frame
• function

본 글에서는 matrix의 사용에 대해 설명한다.

1. matrix의 기본
2. matrix에의 접근
1. 자세한 argument 설명
1. data
2. nrow
3. ncol
4. byrow

---

1. matrix의 기본

Matrices를 한마디로 정의하면 

table과 같은 2차원 vector

라고 할 수 있다. 

완전히 동일하지는 않지만 C언어의 2차원 배열과 유사하다.

Matrices는 matrix function을 통해 다양한 방법으로 생성 가능하다.

먼저 matrix function의 definition은 아래와 같다.

matrix(data = NA, nrow = 1, ncol = 1, byrow = FALSE, dimnames = NULL)

matrix 생성 예)

> matrix(c(1,3,5,7,9,2),ncol=3)
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    5    9
[2,]    3    7    2

위의 예와 같이 vector를 생성하기 위해 사용했던 다양한 방법들과 matrix function을 이용해서 생성한다. 

matrix function에 대해 좀 더 깊은 이해를 위해 다양한 argument에 대해서 알아보면 다음과 같다.

---

2. matrix에의 접근

> m = matrix(1:9,ncol=3)
> m
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    4    7
[2,]    2    5    8
[3,]    3    6    9
> m[2,2]
[1] 5
> m[2,]
[1] 2 5 8
> m[,2]
[1] 4 5 6

위와 같이 3x3 matrix가 있다고 했을 때 특정 위치의 element에는 m[x,y] 형식으로 접근하면 된다. 

반면 특정 row 전체 가져오고 싶을 때는 column 란을 비워 놓는 방식으로 값을 가져올 수 있다. 

2.1. 자세한 Argument 설명

2.1.1. data

실제 데이터가 들어가는 부분으로 vector mode로 들어간다. 해당 vector를 바탕으로 matrix를 구성하는데, 이 때의 vector 생성 방법은 [R언어 vector]에 언급된 방법과 동일하다.

c function을 이용한 예)

> matrix(c(1,3,5,7,9,2),ncol=3)
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    5    9
[2,]    3    7    2

colon operator를 이용한 예)

> matrix(1:6,ncol=3)
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    3    5
[2,]    2    4    6

seq function을 이용한 예)

> matrix(seq(from=1,to=6),ncol=3)
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    3    5
[2,]    2    4    6

req function을 이용한 예)

> matrix(rep(1:3,c(1,2,3)),ncol=3)
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    2    3
[2,]    2    3    3

2.1.2. nrow

matrix의 row(행)의 수를 정의하는 부분이다. 해당 nrow 값에 따라 matrix의 모양이 아래와 같이 달라진다.

> matrix(1:6,nrow=2)
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    3    5
[2,]    2    4    6

> matrix(1:6,nrow=3)
     [,1] [,2]
[1,]    1    4
[2,]    2    5
[3,]    3    6

2.1.3. ncol

matrix의 col(열)의 수를 정의하는 부분이다. 해당 ncol 값에 따라 matrix의 모양이 아래와 같이 달라진다.

> matrix(1:6,ncol=2)
     [,1] [,2]
[1,]    1    4
[2,]    2    5
[3,]    3    6

> matrix(1:6,ncol=3)
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    3    5
[2,]    2    4    6

그렇다면 nrow와 ncol이 현재 주어진 data argument와 매칭되지 않는다면 어떻게 될까?

> matrix(1:6,nrow=3,ncol=3)
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    4    1
[2,]    2    5    2
[3,]    3    6    3

위와 같이 data 내용이 반복되면서 nrow와 ncol에 정의한 matrix 모양에 맞춰지는 것을 볼 수 있다. 

2.1.4. byrow

byrow argument는 data의 값들을 row를 기준으로 채울 것인지 column을 기준으로 채울 것인지 정한다. 

> matrix(1:6,ncol=3,byrow=TRUE)
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    2    3
[2,]    4    5    6

> matrix(1:6,ncol=3,byrow=FALSE)
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    3    5
[2,]    2    4    6