الحساب على المصفوفات

جزء من قسم المنطق وتدفق التنفيذ في رحلة R على Coddy. الدرس 20 من 64.

تعمل العمليات الحسابية بين مصفوفة ورقم، أو بين مصفوفتين بالحجم نفسه، خليةً بخلية:

a <- matrix(1:4, nrow = 2, byrow = TRUE)
b <- matrix(c(10, 20, 30, 40), nrow = 2, byrow = TRUE)
print(a * 2)
print(a + b)

الناتج:

     [,1] [,2]
[1,]    2    4
[2,]    6    8
     [,1] [,2]
[1,]   11   22
[2,]   33   44

تعمل المقارنة أيضًا خليةً بخلية وتُرجع مصفوفة منطقية. استخدمها لعدّ الخلايا، أو كفهرس لتغيير الخلايا المطابقة فقط:

m <- matrix(c(4, 12, 7, 15), nrow = 2, byrow = TRUE)
print(sum(m > 10))
m[m > 10] <- 10
print(m)

الناتج:

[1] 2
     [,1] [,2]
[1,]    4   10
[2,]    7   10

t(m) تبدّل الصفوف والأعمدة. %*% هي حاصل ضرب المصفوفتين، حيث تجمع كل خلية ناتجة بين صف من المصفوفة الأولى وعمود من المصفوفة الثانية، لذا يجب أن تساوي ncol(a) قيمة nrow(b):

a <- matrix(1:4, nrow = 2, byrow = TRUE)
print(t(a))
print(a %*% a)

الناتج:

     [,1] [,2]
[1,]    1    3
[2,]    2    4
     [,1] [,2]
[1,]    7   10
[2,]   15   22

تتوقف العمليات الحسابية عنصرًا بعنصر بين المصفوفات ذات الأحجام المختلفة مع ظهور الخطأ non-conformable arrays، لذا قارِن dim() أولًا. ولحاصل ضرب المصفوفات قاعدة حجم خاصة به:

a <- matrix(1:4, nrow = 2)
b <- matrix(1:6, nrow = 2)
print(identical(dim(a), dim(b)))
print(dim(a %*% b))

الناتج:

[1] FALSE
[1] 2 3

التحدي

سهل

أكمل cap_values(m, limit). أعد سطرين: Over: مع عدد الخلايا التي تتجاوز limit، ثم Total: مع مجموع المصفوفة بعد استبدال كل قيمة تتجاوز limit بـ limit.

يقرأ الكود المُزوَّد مصفوفة من سطر واحد: تُفصل الصفوف باستخدام ;، وتُفصل قيم الصف باستخدام ,، لذا فإن 1,2;3,4 هي مصفوفة تحتوي على الصفين 1 2 و3 4. يحتوي السطر التالي على limit. يطبع الكود كل سطر مُعاد.

جرّب بنفسك

cap_values <- function(m, limit) {
  # اكتب الكود الخاص بك هنا
  c("Over: 0", "Total: 0")
}

# كود الإدخال/الإخراج المُزوَّد: أبقِه كما هو
input <- suppressWarnings(readLines(file("stdin")))
parse_matrix <- function(line) {
  rows <- strsplit(line, ";")[[1]]
  matrix(as.numeric(unlist(strsplit(rows, ","))), nrow = length(rows), byrow = TRUE)
}
cat(cap_values(parse_matrix(input[1]), as.numeric(input[2])), sep = "\n")