如何将结果添加到 R 中循环内的向量中

Question

我被提示了一个问题，并且非常接近解决我需要的问题。问题如下-

“编写一个 while 循环，通过在每次重复大括号代码时将 mynum 减 1 来计算和存储任何非负整数 mynum 的阶乘作为一个新对象。”

另一个因素是，如果输入 0 或 1，则输出将为 1。

我写的代码如下-

factorialcalc <- function(i){
  factorial <- 1
  if(i==0 | i==1){
    factorial <- 1
  } else{
    while(i >= 1){
      factorial <- factorial * i
      i <- i-1
    }
  }
  return (factorial)
}

有输入-

mynum <- 5
factorialcalc(mynum)

并输出-

[1] 120

您可能想知道，“您的代码运行完美，那么问题是什么？” 我的问题在于问题的“计算和存储”部分。

如何修改我的代码以将 factorialcalc 的答案放入向量中？

例子- 我输入

mynum <- 5
factorialcalc(mynum)

和

mynum <- 3
factorialcalc(mynum)

和

mynum <- 4
factorialcalc(mynum)

当我调用这个新向量时，我希望看到一个包含所有三个输出的向量（所以几乎就像我制作了一个向量 c(120,6,24))

我想有办法在我的函数或 while 循环中的某处添加此向量，但我不确定在哪里。另外，请注意答案必须包含一个循环，就像我的代码中那样。

我要寻找的答案会有一个空向量，比如 answers <- c()，每次我要运行函数 factorialcalc，在函数执行期间，我都会添加return 来自 factorial 的结果进入这个新的 answers 向量。

我试过这样输入-

factorialcalc <- function(i){
  factorial <- 1
  answers <- c()
  answers[i] <- answers[factorial]
  if(i==0 | i==1){
    factorial <- 1
  } else{
    while(i >= 1){
      factorial <- factorial * i
      i <- i-1
    }
  }
  return (factorial)
}

这似乎行不通，但我认为这个想法是存在的。

在此先感谢您的帮助。

Answer 1

这是一个解决方案，说明了如何为阶乘函数构建结果向量。我们使用 testthat 包为函数构建单元测试。

我们不是从 i 迭代到 1，而是从 2 迭代到 i，使用输出向量中的 j-1 值乘以 for()循环。

我们还在函数的顶部包含了错误检查。由于 R 无法直接将数值向量验证为整数/整数，因此我们将输入的绝对值减去其舍入值与机器精度进行比较，如果比较失败则停止。

factorial <- function(i){
     # return a vector of factorial values from 1 to i, where
     # i represents the i-th value in the factorial series 
     
     # first, validate the input 
     if(!is.numeric(i)) stop("i must be a whole number")
     if(!(abs(i - round(i)) < .Machine$double.eps^0.5)) stop("i must be a whole number")
     if (i < 0) stop("i must be a whole number")

     # now, process based on value of i 
     if (i %in% c(0,1)) return(1)
     resultVector <- 1
     # if we get here, i is greater than 1
     for(j in 2:i) resultVector <- c(resultVector,resultVector[j-1]*j)
     resultVector
}

我们通过各种测试来测试该函数，从处理无效输入到确认具有已知值的函数输出。我们还将输出向量的长度与 i.

的输入值进行比较

library(testthat)
test_that("Factorial function works",{
     expect_error(factorial(-3),"i must be a whole number",ignore.case=TRUE)
     expect_equal(1,factorial(0))
     expect_equal(1,factorial(1))
     expect_equal(c(1,2),factorial(2))
     expect_equal(c(1,2,6),factorial(3))
     expect_equal(c(1,2,6,24),factorial(4))
     expect_equal(c(1,2,6,24,120),factorial(5))
     expect_equal(5,length(factorial(5))) # test that length matches input i
     expect_error(factorial(3.1),"i must be a whole number",ignore.case=TRUE)
     expect_error(factorial("zzz"),"i must be a whole number",ignore.case=TRUE)
     
     
})

...以及测试结果：

==> Testing R file using 'testthat'

✓ |  OK F W S | Context
✓ |  10       | factorial

══ Results ═════════════════════════════════════════════════════════════════════
Duration: 0.2 s

OK:       10
Failed:   0
Warnings: 0
Skipped:  0

Test complete

最后，我们多次运行这个函数来说明它的输出：

> lapply(1:8,factorial)
[[1]]
[1] 1

[[2]]
[1] 1 2

[[3]]
[1] 1 2 6

[[4]]
[1]  1  2  6 24

[[5]]
[1]   1   2   6  24 120

[[6]]
[1]   1   2   6  24 120 720

[[7]]
[1]    1    2    6   24  120  720 5040

[[8]]
[1]     1     2     6    24   120   720  5040 40320

Answer 2

首先考虑 Reduce 来替代您的方法：

Reduce(`*`, 1:5)
# [1] 120

要逐步扩展，请在应用函数中传递带有 Reduce 的序列（由于有多个元素，只有 mapply 需要调整）：

factorialcalc <- function(i) Reduce(`*`, 1:i)
    
sapply(1:5, factorialcalc)
# [1]   1   2   6  24 120

vapply(1:5, factorialcalc, integer(1))
# [1]   1   2   6  24 120

tapply(1:5, 1:5, factorialcalc)
#   1   2   3   4   5 
#   1   2   6  24 120 
    
factorialcalc <- function(i,j) Reduce(`*`, i:j)
mapply(factorialcalc, 1, 1:5)
# [1]   1   2   6  24 120

如何将结果添加到 R 中循环内的向量中

How to add Results into a Vector within a Loop in R

r

function

if-statement

while-loop

factorial