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R语言中矩阵、向量在内存上的区别

2018-03-13

R语言中矩阵、向量在内存上的区别

向量

在初始创建时，系统就给分配了足够的空间，没有赋值的下标对应的值都用NA代替了，所以向量不存在下标超出的限制比如：

> x
[1] 1 2
> length(x)
[1] 2
> x[100]
[1] NA
> length(x)
[1] 2
> x[100]=3
> length(x)
[1] 100
创建x时给了两个数字，所以长度为2。但是取值x[100]时显示的是NA并非下标越界，当赋值x[100]=3时，x的长度变为了100。

这种性质的好处就是可以取代向量的重新赋值语句比如：

>x<- c(x,2)

可以使用以下语句代替：

>x[length(x)+1]=2
这样的好处就是由于不用重新赋值，不需要重新分配内存，因此可以大大提升程序的效率，比如：

> create_vector2<-function(k)
+ {
+   gh=c()
+   for(i in 1:k){
+     gh=c(gh,i)
+   }
+   return(gh)
+ }
> create_vector1<-function(k)
+ {
+   gh=c()
+   gh[1:k]=1:k
+   return(gh)
+ }
以上为两个创建向量的函数，运行时间测量如下：

> system.time(create_vector1(10000))     #创建10000长度的向量，函数1运行时间
用户系统流逝
   0    0    0
> system.time(create_vector2(10000))     #创建10000长度的向量，函数2运行时间
用户系统流逝
0.11 0.00 0.11
> system.time(create_vector1(100000))     #创建100000长度的向量，函数1运行时间
用户系统流逝
   0    0    0
> system.time(create_vector2(100000))     #创建100000长度的向量，函数1运行时间
用户系统流逝
11.48 0.01 11.71
可以看到函数1明显比函数2快很多。函数1的运行时间基本为0。
矩阵
矩阵并没有这种性质，矩阵的内存空间是初始创建空间的大小。一但确定，只有通过重新赋值来改变。所以会出现下标越界等错误。