R 因子

17 Mar 2025 | 5 分钟阅读

因子是一种数据结构，用于仅接受预定义的有限数量的值的字段。它们是取有限数量的不同值的变量。这些是用于对数据进行分类并将其存储在多个级别的数据对象。它既可以存储整数值，也可以存储字符串值，并且对于具有有限数量的唯一值的列非常有用。

因子具有与其存储的唯一整数相关联的标签。它包含预定义的一组值，称为级别，默认情况下，R 始终按字母顺序对级别进行排序。

因子的属性

R 中因子具有以下属性

X
它是要转换为因子的输入向量。
级别
它是一个输入向量，表示 x 采用的一组唯一值。
标签
它是一个字符向量，对应于标签的数量。
排除
它用于指定我们要排除的值，
ordered
它是一个逻辑属性，用于确定级别是否已排序。
nmax
它用于指定最大级别数的上限。

如何创建因子？

在 R 中，创建因子非常简单。因子分两步创建

第一步是创建一个向量。
下一步是将向量转换为因子，

R 提供了 factor() 函数将向量转换为因子。以下是 factor() 函数的语法

让我们看一个例子来理解 factor 函数是如何使用的。

示例

# Creating a vector as input.
data <- c("Shubham","Nishka","Arpita","Nishka","Shubham","Sumit","Nishka","Shubham","Sumit","Arpita","Sumit")

print(data)
print(is.factor(data))

# Applying the factor function.
factor_data<- factor(data)

print(factor_data)
print(is.factor(factor_data))

输出

[1] "Shubham" "Nishka"  "Arpita"  "Nishka"  "Shubham" "Sumit"   "Nishka"
 [8] "Shubham" "Sumit"   "Arpita"  "Sumit"
[1] FALSE
 [1] Shubham Nishka Arpita Nishka Shubham Sumit Nishka Shubham Sumit
[10] Arpita Sumit
Levels: Arpita Nishka Shubham Sumit
[1] TRUE

访问因子的组件

与向量一样，我们可以访问因子的组件。访问因子组件的过程与向量的过程非常相似。我们可以借助索引方法或使用逻辑向量来访问元素。让我们看一个例子，其中我们了解访问组件的不同方法。

示例

# Creating a vector as input.
data <- c("Shubham","Nishka","Arpita","Nishka","Shubham","Sumit","Nishka","Shubham","Sumit","Arpita","Sumit")

# Applying the factor function.
factor_data<- factor(data)

#Printing all elements of factor
print(factor_data)

#Accessing 4th element of factor
print(factor_data[4])

#Accessing 5th and 7th element
print(factor_data[c(5,7)])

#Accessing all elemcent except 4th one
print(factor_data[-4])

#Accessing elements using logical vector
print(factor_data[c(TRUE,FALSE,FALSE,FALSE,TRUE,TRUE,TRUE,FALSE,FALSE,FALSE,TRUE)])

输出

[1] Shubham Nishka Arpita Nishka Shubham Sumit Nishka Shubham Sumit
[10] Arpita Sumit
Levels: Arpita Nishka Shubham Sumit

[1] Nishka
Levels: Arpita Nishka Shubham Sumit
 
[1] Shubham Nishka
Levels: Arpita Nishka Shubham Sumit

 [1] Shubham Nishka Arpita Shubham Sumit Nishka Shubham Sumit Arpita
[10] Sumit
Levels: Arpita Nishka Shubham Sumit

[1] Shubham Shubham Sumit Nishka Sumit
Levels: Arpita Nishka Shubham Sumit

因子的修改

与数据框一样，R 允许我们修改因子。我们可以通过重新分配它来修改因子的值。在 R 中，我们不能选择其预定义级别之外的值，这意味着如果该级别不存在，我们无法插入值。为此，我们必须创建该值的级别，然后我们可以将其添加到我们的因子中。

让我们看一个例子来理解如何在因子中完成修改。

示例

# Creating a vector as input.
data <- c("Shubham","Nishka","Arpita","Nishka","Shubham")

# Applying the factor function.
factor_data<- factor(data)

#Printing all elements of factor
print(factor_data)

#Change 4th element of factor with sumit
factor_data[4] <-"Arpita"
print(factor_data)

#change 4th element of factor with "Gunjan"
factor_data[4] <- "Gunjan"    # cannot assign values outside levels
print(factor_data)

#Adding the value to the level
levels(factor_data) <- c(levels(factor_data),"Gunjan")#Adding new level
factor_data[4] <- "Gunjan"
print(factor_data)

输出

[1] Shubham Nishka Arpita Nishka Shubham
Levels: Arpita Nishka Shubham
[1] Shubham Nishka Arpita Arpita Shubham
Levels: Arpita Nishka Shubham
Warning message:
In `[<-.factor`(`*tmp*`, 4, value = "Gunjan") :
  invalid factor level, NA generated
[1] Shubham Nishka Arpita  Shubham
Levels: Arpita Nishka Shubham
[1] Shubham Nishka Arpita Gunjan Shubham
Levels: Arpita Nishka Shubham Gunjan

数据框中的因子

当我们使用文本数据列创建框架时，R 将此文本列视为分类数据，并对其创建因子。

示例

# Creating the vectors for data frame.
height <- c(132,162,152,166,139,147,122)
weight <- c(40,49,48,40,67,52,53)
gender <- c("male","male","female","female","male","female","male")

# Creating the data frame.
input_data<- data.frame(height,weight,gender)
print(input_data)

# Testing if the gender column is a factor.
print(is.factor(input_data$gender))

# Printing the gender column to see the levels.
print(input_data$gender)

输出

height weight gender
1    132     40   male
2    162     49   male
3    152     48 female
4    166     40 female
5    139     67   male
6    147     52 female
7    122     53   male
[1] TRUE
[1] male   male   female female male   female male
Levels: female male

更改级别的顺序

在 R 中，我们可以借助因子函数更改因子中级别的顺序。

示例

data <- c("Nishka","Gunjan","Shubham","Arpita","Arpita","Sumit","Gunjan","Shubham")
# Creating the factors
factor_data<- factor(data)
print(factor_data)

# Apply the factor function with the required order of the level.
new_order_factor<- factor(factor_data,levels = c("Gunjan","Nishka","Arpita","Shubham","Sumit"))
print(new_order_factor)

输出

[1] Nishka Gunjan Shubham Arpita Arpita Sumit Gunjan Shubham
Levels: Arpita Gunjan Nishka Shubham Sumit
[1] Nishka Gunjan Shubham Arpita Arpita Sumit Gunjan Shubham
Levels: Gunjan Nishka Arpita Shubham Sumit

生成因子级别

R 提供了 gl() 函数来生成因子级别。此函数接受三个参数，即 n、k 和 labels。这里，n 和 k 是整数，指示我们想要多少个级别以及每个级别需要多少次。

以下是 gl() 函数的语法，如下所示

n 表示级别的数量。
k 表示复制的次数。
labels 是结果因子级别的标签向量。

示例

gen_factor<- gl(3,5,labels=c("BCA","MCA","B.Tech"))
gen_factor

输出

[1] BCA BCA BCA BCA BCA MCA MCA MCA MCA MCA
[11] B.Tech B.Tech B.Tech B.Tech B.Tech
Levels: BCA MCA B.Tech

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