R語(yǔ)言入門(mén)十三章十四章課件

1、第十三章調(diào)試第1頁(yè)，共21頁(yè)。案例：尋找連續(xù)為1的游程 findruns1-function(x,k)n-length(x) runs-vector(length=n) count-0 for(i in 1:(n-k+1) if(all(xi:i+k-1=1) count-count+1 runscount0) runs-runs1:count else runs-NULL return(runs) findruns1(c(1,0,0,1,1,0,0,1,1,1),2)1 3 4 7 8 9顯然，出錯(cuò)了第2頁(yè)，共21頁(yè)。調(diào)試方法一：手動(dòng)，在程序中添加多個(gè)print()，把程序的內(nèi)部細(xì)節(jié)輸出來(lái)查

2、看是哪里出的問(wèn)題。function(x,k)print(x) #輸出xprint(k) #輸出kn-length(x)print(n) #輸出n runs-vector(length=n) count-0 for(i in 1:(n-k+1) if(all(xi:i+k-1=1) count-count+1 runscount0) runs-runs1:countprint(runs) #輸出結(jié)果 else runs x 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1Browse2 debug at findruns1.R#2: n debug at findruns1.R#3: runs pri

3、nt(n)1 10Browse2 debug at findruns1.R#4: count debug at findruns1.R#5: for (i in 1:(n - k + 1) if (all(xi:i + k - 1 = 1) count - count + 1 runscount debug at findruns1.R#5: iBrowse2 debug at findruns1.R#6: if (all(xi:i + k - 1 = 1) count - count + 1 runscount xi:i+k-1 #出錯(cuò)1 0Browse2 i:i+k-11 2Browse2

4、 i1 1Browse2 k1 2Browse2 Q #退出調(diào)試思考后可以發(fā)現(xiàn)，少加了括號(hào)。第7頁(yè)，共21頁(yè)。 source(findruns.R) findruns(c(1,0,0,1,1,0,0,1,1,1),2)1 4 8 9正確。下面這個(gè)案例是用遞歸算法排序qs-function(x)if(length(x)=1)return(x)pivot-x1therest-x-1sv1-theresttherestpivotsv2=pivotsv1-qs(sv1)sv2-qs(sv2)return(c(sv1,pivot,sv2)a a qs(a)1 2 7 8 9 32 45結(jié)果是正確的，但運(yùn)

5、算過(guò)程是比較讓人費(fèi)解的。本人要說(shuō)明的是，調(diào)試工具不僅可以找錯(cuò)，也可以幫助理解程序的運(yùn)行過(guò)程。debugonce(qs) qs(a)debugging in: qs(a)debug at qs.R#1: if (length(x) = 1) return(x) pivot - x1 therest - x-1 sv1 - theresttherest pivot sv2 = pivot sv1 - qs(sv1) sv2 debug at qs.R#2: if (length(x) debug at qs.R#2: NULLBrowse2 x1 8 7 2 9 45 32Browse2 leng

6、th(x)1 6Browse2 debug at qs.R#3: pivot pivotError: object pivot not foundBrowse2 debug at qs.R#4: therest pivot1 8Browse2 debug at qs.R#5: sv1 - theresttherest therest1 7 2 9 45 32第10頁(yè)，共21頁(yè)。Browse2 debug at qs.R#6: sv2 = pivotBrowse2 sv11 7 2Browse2 debug at qs.R#7: sv1 sv21 9 45 32Browse2 debug at

7、qs.R#8: sv2 sv11 2 7Browse2 debug at qs.R#9: return(c(sv1, pivot, sv2)Browse2 sv21 9 32 45Browse2 1 2 7 8 9 32 45看到每一步的結(jié)果，對(duì)程序的理解必然會(huì)更深刻。第11頁(yè)，共21頁(yè)。第十四章性能提升：速度和內(nèi)存第12頁(yè)，共21頁(yè)。本章主要介紹通過(guò)向量化（相對(duì)for()循環(huán)，可以理解向量化的意思是處理長(zhǎng)向量而不是把向量截成單個(gè)分別處理）的方式優(yōu)化自己的R代碼。當(dāng)然，提升速度最好的方法永遠(yuǎn)是直接用C或C+編寫(xiě)代碼。第13頁(yè)，共21頁(yè)。 x-runif(10000000) y-runif(10

8、000000) z-vector(length=10000000) system.time(z-x+y) user system elapsed 0.08 0.06 0.14 system.time(for(i in 1:length(x)zi-xi+yi) user system elapsed 36.83 0.06 36.89 三個(gè)數(shù)字分別表示“用戶”是消耗在應(yīng)用程序（非操作系統(tǒng)部分）執(zhí)行的時(shí)間，“系統(tǒng)”是底層操作系統(tǒng)執(zhí)行（例如磁盤(pán)讀寫(xiě)等）部分的時(shí)間，“流逝”是經(jīng)過(guò)的總時(shí)間（可以認(rèn)為是前兩者的總和）。一般優(yōu)化時(shí)主要關(guān)注“用戶”的時(shí)間。可以看出，向量化的運(yùn)行速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于for()循環(huán)第14頁(yè)

9、，共21頁(yè)。下面是第八章出現(xiàn)的例子sum-0nreps-100000for(i in 1:nreps)xy-rnorm(2)sum-sum+max(xy)print(sum/nreps)emax-function(nreps)x-rnorm(2*nreps)maxxy-pmax(x1:nreps,x(nreps+1):(2*nreps)return(mean(maxxy)emax(100000)第15頁(yè)，共21頁(yè)。 system.time(source(MaxNorm.R)1 0.5628218 user system elapsed 0.72 0.00 0.74 system.time(so

10、urce(MaxNorm2.R)1 0.5678636 user system elapsed 0.03 0.00 0.03 當(dāng)然，速度的提升是以更多內(nèi)存消耗為代價(jià)的，因?yàn)槲覀儗⑺械臄?shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)在計(jì)算，而不是每次生成一對(duì)取較大值后就丟失較小值。所以，時(shí)間和空間的權(quán)衡經(jīng)常無(wú)法避免。第16頁(yè)，共21頁(yè)。函數(shù)式拷貝和內(nèi)存問(wèn)題當(dāng)R中已經(jīng)創(chuàng)建的向量或向量的一個(gè)對(duì)象發(fā)生變化時(shí)，程序會(huì)在另一塊內(nèi)存區(qū)域創(chuàng)建一份整個(gè)對(duì)象拷貝，所以只有第一次改變賦值時(shí)會(huì)有消耗。但如果是列表或數(shù)據(jù)框就會(huì)每次都創(chuàng)建。 z-1:10000000system.time(z3-8) user system elapsed 0.06 0.00 0.06 system.time(z33-88) user system elapsed 0 0 0 第17頁(yè)，共21頁(yè)。 m-5000n-1000z-list() for(i in 1:m)zi-sample(1:10,n,replace=T)system.time(for(i in 1:m) zi3-8) user s