عائلة الدالة apply في لغة البرمجة آر R

عائلة الدالة apply في برنامج آر R هي بديل فعال للحلقات التكرارية (Loops) وتتعامل مع هياكل مختلفة من البيانات، وهي تشمل الدوال التالية:

1. apply: وهي دالة تتعامل مع المصوفات حيث يمكن من خلالها إجراء العمليات على الصفوف او الأعمده بكل مرونه وهذه الدالة تأخد الشكل التالي:

apply(X, MARGIN, FUN)

حيث أن:

نفرض أن لدينا المصفوفة التالية:

In:
X=array((1:9),c(3,3))
X
Out:
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    4    7
[2,]    2    5    8
[3,]    3    6    9

بالتالي الأمر apply يستخدم لتطبيق دالة على أعمدة او صفوف المصفوفة، فمثلاً يمكن حساب المتوسط (mean) للأعمدة كما يلي:

In:
apply(X,2,mean)
Out:
[1] 2 5 8

او للصفوف كما يلي:

In:
apply(X,1,mean)
Out:
[1] 4 5 6

كما يمكن استخدام apply مع اي دالة خاصة، فمثلاً لحساب مجموع عناصر كل عامود مضروب في 10 نستخدم:

In:
apply(X,2,function(X)sum(X)*10)
Out:
[1]  60 150 240

2. lapply: وهي تتعامل مع قوائم البيانات (list) وتأخذ الشكل:

lapply(X, FUN, ...)

حيث أن:

ويمكن إستخدامها كما يلي:

In:
X <- list(a = 1:10, b = rnorm(10)) 
lapply(X, mean)
Out:
$a
[1] 5.5

$b
[1] 0.4354553

حيث يمكن إستبدال الدالة mean بأي دالة مبنية في آر R او معرفة بواسطة المستخدم.

3. supply: وهي تقوم بنفس عمل الدالة lapply ولكن الإختلاف في المخرجات ولها الشكل:

sapply(X, FUN, ..., simplify, USE.NAME)

حيث أن:

ويمكن إستخدامها كما الكود التالي:

In:
X = list(a = 1:10, b = rnorm(10))
sapply(X,mean)
Out:
        a         b 
5.5000000 0.3474299

4. vapply: وهي تشبه الدالة sapply ولكن تتطلب تحديد نوع المخرجات المرغوبة من الدالة وتأخذ الشكل:

vapply(X, FUN, FUN.VALUE, , ..., USE.NAME)

حيث أن:

وتستخدم كما في الكود التالي:

In:
X = list(a = 1:10, b = rnorm(10)) 
vapply(X, mean,numeric(1))
Out:
         a          b 
 5.5000000 -0.1269196

كذلك يمكن إستخدامها كما يلي:

In:
vapply(X, fivenum,c(Min. = 0, "1st Qu." = 0, Median = 0, "3rd Qu." = 0, Max. = 0))
Out:
           a          b
Min.     1.0 -1.3522746
1st Qu.  3.0 -0.4292616
Median   5.5 -0.1326287
3rd Qu.  8.0  0.5984162
Max.    10.0  1.0095862

5. replicate: وهي تقوم بتكرار عملية معينة عدد من المرات، حيث تأخذ الشكل التالي:

replicate(n, expr, simplify)

حيث أن:

فمثلاً، لحساب المتوسط لعينة عشوائية من التوزيع الطبيعي وتكرار ذلك 20 مره يمكن إستخدام الكود:

In:
replicate(20, mean(rnorm(10000)), simplify = TRUE)
Out:
[1] -0.011153404 -0.001782791 -0.000470738 0.003906841 0.011111986 
[6] -0.002796648 0.007120001 0.003120159 0.007987970 0.020770251 
[11] 0.019081680 0.006376755 -0.003385706 -0.004729454 0.006226663 
[16] -0.013943534 -0.004263212 -0.001227075 0.006997650 0.013958527

6. mapply: هو نسخة متعددة المتغيرات من الدالة sapply وهي تأخد الشكل:

mapply(FUN, ..., MoreArgs, simplify, USE.NAME)

حيث أن:

ويمكن إستخدامها كما في الكود التالي:

In:
mapply(rep, times = 1:3, x = letters[1:3])
Out:
[[1]]
[1] "a"

[[2]]
[1] "b" "b"

[[3]]
[1] "c" "c" "c"

7. tapply: في بعض الأحيان نحتاج الى تطبيق دالة على بعض البيانات وفقاً لعامل (factor) معين فيمكن أستخدام tapply والتي تأخذ الشكل:

tapply(X, INDEX, FUN, ..., default simplify)

حيث أن:

ويمكن إستخدامها كما يلي:

In:
X=rnorm(10)
Group=rbinom(10,1,0.4)
Data = data.frame(X,Group) 
tapply(X, Group, mean)
Out:
         0          1 
 0.3576166 -0.0807149