方括号[]和双括号[[]]之间的区别是用于访问列表或数据框的元素


520

R提供了两种不同的方法来访问列表或data.frame的元素:[][[]]

两者之间有什么区别?在哪种情况下我应该使用另一种情况?

Answers:


327

R语言定义可轻松回答以下类型的问题:

R具有三个基本的索引运算符,其语法由以下示例显示

    x[i]
    x[i, j]
    x[[i]]
    x[[i, j]]
    x$a
    x$"a"

对于向量和矩阵[[,尽管它们与形式有一些语义上的区别[(例如,它删除了任何名称或dimnames属性,并且部分匹配用于字符索引),但很少使用形式。使用单个索引对多维结构进行索引时,x[[i]]x[i]将返回的i第th个顺序元素x

对于列表,通常用于[[选择任何单个元素,而[返回所选元素的列表。

[[格式仅允许使用整数或字符索引选择单个元素,而[允许使用向量索引。请注意,尽管对于列表,索引可以是向量,并且向量的每个元素依次应用于列表,所选组件,该组件的所选组件,依此类推。结果仍然是单个元素。


6
使用[[vs [用单个数字vs向量进行索引]的背后原因是什么?为什么不同时使用[ 我猜您可以使用[[返回单个条目,并且[具有一个索引返回一个长度为1的列表...但是为什么不让[返回具有一个索引而不是列表的单个条目呢?为什么您要返回长度为1的列表?
wordforthewise

4
@wordsforthewise,在编程时,您可以具有要用于索引的长度不确定的向量。有[总是返回,你得到的结果相同类列表的装置x[v],无论长短v。例如,可能要lapply遍历列表的子集:lapply(x[v], fun)。如果[将长度为1的向量的列表删除,则长度为1的向量将返回错误v
Axeman

1
我认为这可以更清楚地解释,adv-r.had.co.nz / Subsetting.html
红豌豆

171

两种方法之间的显着区别是,它们在提取时返回的对象的类别,以及它们是否可以接受一定范围的值,或者在赋值期间仅接受单个值。

考虑以下列表中数据提取的情况:

foo <- list( str='R', vec=c(1,2,3), bool=TRUE )

假设我们想从foo中提取bool存储的值,并在if()语句中使用它。这将说明的返回值[][[]]用于数据提取的返回值之间的差异。该[]方法返回类列表的对象(如果foo是data.frame,则[[]]返回data.frame),而该方法返回其类由其值的类型确定的对象。

因此,使用该[]方法将得到以下结果:

if( foo[ 'bool' ] ){ print("Hi!") }
Error in if (foo["bool"]) { : argument is not interpretable as logical

class( foo[ 'bool' ] )
[1] "list"

这是因为该[]方法返回了一个列表,并且列表不是直接传递给if()语句的无效对象。在这种情况下,我们需要使用,[[]]因为它将返回存储在“ bool”中的“ bare”对象,该对象具有适当的类:

if( foo[[ 'bool' ]] ){ print("Hi!") }
[1] "Hi!"

class( foo[[ 'bool' ]] )
[1] "logical"

第二个区别是,[]操作员可以用来访问数据帧列表或列中的一系列插槽,而[[]]操作员只能访问单个插槽或列。考虑使用第二个列表进行值分配的情况bar()

bar <- list( mat=matrix(0,nrow=2,ncol=2), rand=rnorm(1) )

假设我们想用bar中包含的数据覆盖foo的最后两个插槽。如果我们尝试使用[[]]运算符,则会发生以下情况:

foo[[ 2:3 ]] <- bar
Error in foo[[2:3]] <- bar : 
more elements supplied than there are to replace

这是因为[[]]仅限于访问单个元素。我们需要使用[]

foo[ 2:3 ] <- bar
print( foo )

$str
[1] "R"

$vec
     [,1] [,2]
[1,]    0    0
[2,]    0    0

$bool
[1] -0.6291121

请注意,分配成功后,foo中的插槽保留其原始名称。


111

双括号访问list 元素,而单括号则返回具有单个元素的列表。

lst <- list('one','two','three')

a <- lst[1]
class(a)
## returns "list"

a <- lst[[1]]
class(a)
## returns "character"


48

[]提取列表,[[]]提取列表中的元素

alist <- list(c("a", "b", "c"), c(1,2,3,4), c(8e6, 5.2e9, -9.3e7))

str(alist[[1]])
 chr [1:3] "a" "b" "c"

str(alist[1])
List of 1
 $ : chr [1:3] "a" "b" "c"

str(alist[[1]][1])
 chr "a"

18

只需在此处添加[[也可用于递归索引

@JijoMatthew的答案暗示了这一点,但并未进行探讨。

如中所述?"[[",类似的语法x[[y]],其中length(y) > 1,被解释为:

x[[ y[1] ]][[ y[2] ]][[ y[3] ]] ... [[ y[length(y)] ]]

请注意,这不会改变您对[[[- 之间区别的主要理解,即前者用于子集,后者用于提取单个列表元素。

例如,

x <- list(list(list(1), 2), list(list(list(3), 4), 5), 6)
x
# [[1]]
# [[1]][[1]]
# [[1]][[1]][[1]]
# [1] 1
#
# [[1]][[2]]
# [1] 2
#
# [[2]]
# [[2]][[1]]
# [[2]][[1]][[1]]
# [[2]][[1]][[1]][[1]]
# [1] 3
#
# [[2]][[1]][[2]]
# [1] 4
#
# [[2]][[2]]
# [1] 5
#
# [[3]]
# [1] 6

要获得值3,我们可以这样做:

x[[c(2, 1, 1, 1)]]
# [1] 3

回到上面的@JijoMatthew的答案,回想一下r

r <- list(1:10, foo=1, far=2)

特别是,这解释了我们在滥用时容易出现的错误[[,即:

r[[1:3]]

错误r[[1:3]]:递归索引在级别2失败

由于此代码实际上尝试评估r[[1]][[2]][[3]],并且嵌套r在一级停止,因此通过递归索引进行提取的尝试[[2]]在一级(即二级)失败。

错误r[[c("foo", "far")]]:下标超出范围

在这里,R正在寻找r[["foo"]][["far"]],它不存在,因此我们得到下标超出范围错误。

如果这两个错误都给出相同的消息,可能会更有帮助/一致。


您好Micheal先生,我们可以使用[[]]进行多个索引编制吗?
Therii

14

两者都是子集化的方式。单括号将返回列表的子集,列表本身就是列表。即:它可以包含或可以不包含多个元素。另一方面,双括号将仅返回列表中的单个元素。

-单括号会给我们一个列表。如果我们希望从列表中返回多个元素,我们也可以使用单括号。考虑以下列表:

>r<-list(c(1:10),foo=1,far=2);

现在,请注意当我尝试显示列表时返回列表的方式。我输入r并按Enter

>r

#the result is:-

[[1]]

 [1]  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10

$foo

[1] 1

$far

[1] 2

现在,我们将看到单括号的神奇之处:-

>r[c(1,2,3)]

#the above command will return a list with all three elements of the actual list r as below

[[1]]

 [1]  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10

$foo

[1] 1


$far

[1] 2

这与我们尝试在屏幕上显示r的值完全相同,这意味着使用单括号返回了一个列表,其中在索引1处有一个包含10个元素的向量,然后还有两个名称为foo的元素远。我们也可以选择将单个索引或元素名称作为单个括号的输入。例如:

> r[1]

[[1]]

 [1]  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10

在此示例中,我们给了一个索引“ 1”,然后返回了一个包含一个元素的列表(它是10个数字的数组)

> r[2]

$foo

[1] 1

在上面的示例中,我们给了一个索引“ 2”,然后得到了一个包含一个元素的列表

> r["foo"];

$foo

[1] 1

在此示例中,我们传递了一个元素的名称,然后返回了一个元素的列表。

您也可以传递元素名称的向量,例如:

> x<-c("foo","far")

> r[x];

$foo

[1] 1

$far
[1] 2

在此示例中,我们传递了一个带有两个元素名称“ foo”和“ far”的向量

作为回报,我们得到了一个包含两个元素的列表。

简而言之,单括号将始终为您返回另一个列表,该列表的元素数等于您传递到单括号中的元素数或索引数。

相反,双括号将始终只返回一个元素。在移至双括号之前,请注意一点。 NOTE:THE MAJOR DIFFERENCE BETWEEN THE TWO IS THAT SINGLE BRACKET RETURNS YOU A LIST WITH AS MANY ELEMENTS AS YOU WISH WHILE A DOUBLE BRACKET WILL NEVER RETURN A LIST. RATHER A DOUBLE BRACKET WILL RETURN ONLY A SINGLE ELEMENT FROM THE LIST.

我将举几个例子。请注意以下粗体字,并在完成以下示例后再次使用:

双括号将返回索引处的实际值(它不会返回列表)

  > r[[1]]

     [1]  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10


  >r[["foo"]]

    [1] 1

对于双括号,如果我们尝试通过传递矢量来查看多个元素,则将导致错误,原因仅在于它不是为满足这种需要而构建的,而是仅返回单个元素。

考虑以下

> r[[c(1:3)]]
Error in r[[c(1:3)]] : recursive indexing failed at level 2
> r[[c(1,2,3)]]
Error in r[[c(1, 2, 3)]] : recursive indexing failed at level 2
> r[[c("foo","far")]]
Error in r[[c("foo", "far")]] : subscript out of bounds

1
被否决的原因是“传递矢量...将导致错误,因为它不是为满足此需要而构建的”。看到我的新答案。
MichaelChirico

1
被拒绝投票是因为它提出了强有力的主张,例如“当双支架将永远不会返回列表时”。这不是事实-如果我们有一个对象是列表列表,则双括号将返回另一个列表。
dabsingh,

12

为了帮助新手克服手动雾,将[[ ... ]]符号表示为折叠功能可能很有帮助,换句话说,就是当您只想从命名矢量,列表或数据框中“获取数据”时。如果要使用这些对象中的数据进行计算,则最好这样做。这些简单的例子将说明。

(x <- c(x=1, y=2)); x[1]; x[[1]]
(x <- list(x=1, y=2, z=3)); x[1]; x[[1]]
(x <- data.frame(x=1, y=2, z=3)); x[1]; x[[1]]

因此,从第三个示例:

> 2 * x[1]
  x
1 2
> 2 * x[[1]]
[1] 2

1
作为一个新手,我发现在x的3个赋值(使用“ <-”)中用w = 1替换x = 1有助于避免与作为“ <-”目标的x混淆
user36800

11

作为术语,[[操作员从列表中提取元素,而[操作员获取列表的子集


7

对于另一个具体用例,当您要选择由split()函数创建的数据框时,请使用双括号。如果您不知道,请split()根据关键字段将列表/数据框分组为子集。如果您想对多个组进行操作,绘制它们等,这将很有用。

> class(data)
[1] "data.frame"

> dsplit<-split(data, data$id)
> class(dsplit)
[1] "list"

> class(dsplit['ID-1'])
[1] "list"

> class(dsplit[['ID-1']])
[1] "data.frame"

-1

请参考以下详细说明。

我在R中使用了内置数据帧,称为mtcars。

> mtcars 
               mpg cyl disp  hp drat   wt ... 
Mazda RX4     21.0   6  160 110 3.90 2.62 ... 
Mazda RX4 Wag 21.0   6  160 110 3.90 2.88 ... 
Datsun 710    22.8   4  108  93 3.85 2.32 ... 
           ............

该表的第一行称为标题,其中包含列名称。后面的每条水平线表示一个数据行,该数据行以该行的名称开头,然后是实际数据。行中的每个数据成员称为单元。

单方括号“ []”运算符

要检索单元格中的数据,我们将在单个方括号“ []”运算符中输入其行和列坐标。两个坐标由逗号分隔。换句话说,坐标以行位置开始,然后以逗号开头,以列位置结束。顺序很重要。

例如1:-这是mtcars第一行第二列的单元格值。

> mtcars[1, 2] 
[1] 6

例如2:-此外,我们可以使用行名和列名代替数字坐标。

> mtcars["Mazda RX4", "cyl"] 
[1] 6 

双方括号“ [[]]”运算符

我们使用双括号“ [[]]”运算符引用数据框列。

例如1:-要检索内置数据集mtcar的第九列向量,我们编写mtcars [[9]]。

mtcars [[9]] [1] 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 ...

例如2:-我们可以通过名称检索相同的列向量。

mtcars [[“” am“]] [1] 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 ...


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