R学习 第六篇：列表

列表（List）是R中最复杂的数据类型，一般来说，列表是数据对象的有序集合，但是，列表的各个元素（item）的数据类型可以不同，每个元素的长度可以不同，是R中最灵活的数据类型。列表项可以是列表类型，因此，列表被认为是递归变量，与之相对，向量，数组，矩阵，数据框被认为是原子变量。

一，创建列表

列表由list()函数创建，每个参数使用逗号分割，用于指定列表项的内容，列表中的元素数量不限，类型不限。列表项的名称是可选的，可以创建无名的列表项；列表的每一个item，都可以显示命名，例如，name1=item1, name2=item2。

list([name1=]item1,[name2=]item2,...)

1，创建的无名的列表项

例如，下面的脚本创建一个列表，该列表共有三个item，第一个item是整数向量，第二个item是字符向量，第三个item是矩阵，列表的每一个item都没有名称；对于无名的列表项，只能通过嵌套的中括号[[n]]来索引列表项的元素：

> a_list <- list(
+     c(1:3),
+     month.abb,
+     matrix(c(-1,-2,-3,-4),nrow=2)
+ )

打印列表，列表的第一个item，使用两个嵌套的中括号[[1]]表示，这是索引列表的一种方式：

> a_list
[[1]]
[1] 1 2 3

[[2]]
 [1] "Jan" "Feb" "Mar" "Apr" "May" "Jun" "Jul" "Aug" "Sep" "Oct" "Nov" "Dec"

[[3]]
     [,1] [,2]
[1,]   -1   -3
[2,]   -2   -4

2，创建命名的列表项

通过指定列表项的变量名，为每一个列表项显示指定名称，列表项的命名是变量名，不需要加双引号；对于列表中的命名元素，可以使用美元符号$来索引列表项。

>  a_list <- list(
+         a=c(1:3),
+         b=month.abb,
+         c=matrix(c(-1,-2,-3,-4),nrow=2)
+      )
> a_list
$a
[1] 1 2 3

$b
 [1] "Jan" "Feb" "Mar" "Apr" "May" "Jun" "Jul" "Aug" "Sep" "Oct" "Nov" "Dec"

$c
     [,1] [,2]
[1,]   -1   -3
[2,]   -2   -4

二，列表元素的命名

使用函数names(list)查看列表中每个item的名称，如果创建列表是无名列表项，那么该函数返回NULL；可以对该函数names(list)赋值，为列表的每个item命名：

> names(a_list) <- c('first','second','third')
> a_list
$first
[1] 1 2 3

$second
 [1] "Jan" "Feb" "Mar" "Apr" "May" "Jun" "Jul" "Aug" "Sep" "Oct" "Nov" "Dec"

$third
     [,1] [,2]
[1,]   -1   -3
[2,]   -2   -4

> names(a_list)
[1] "first"  "second" "third" 

三，列表的长度

列表没有维度，列表和向量一样，有长度（length），可以使用函数length()获取列表的长度，列表的长度是列表的顶层item的数量，不包括嵌套的列表项。

> length(a_list)
[1] 3

函数NROW(),NCOL()把列表看作向量，是只有一列，多行的数据结构，因此NCOL(x)始终返回1，而NROW(x)返回的值和length(x)相同

> NCOL(a_list)
[1] 1
> NROW(a_list)
[1] 3

四，索引列表

列表的下标是列表项的序号，可以使用中括号[n]索引列表的元素，下标有四种表示方法：正整数、负整数、元素名称或逻辑索引，下标的整数值从1开始，正整数表示选择该列表项，负整数表示剔除该列表项。

例如，选择列表的第1项，第2项，分别使用正整数下标、负整数下标、元素名称和逻辑索引表示：

> a_list[1:2]
> a_list[-3]
> a_list[c('first','second')]
> a_list[c(TURE,TRUE,FALSE)] 

$first
[1] 1 2 3

$second
 [1] "Jan" "Feb" "Mar" "Apr" "May" "Jun" "Jul" "Aug" "Sep" "Oct" "Nov" "Dec"

这些索引操作的结果是产生另一个列表，也就是说，使用单个中括号索引列表项，返回的结果是一个新的列表，要访问列表元素的内容，有两种方式：使用嵌套的中括号（传入正整数，代表列表项的下标，或传入字符串，代表列表项的名称），或指定元素的名称。

1，使用嵌套的中括号

例如，通过嵌套的中括号和下标，获取列表的第一个项目（item）的值：

> a_list[[1]]
[1] 1 2 3

2，使用列表的名称

例如，通过指定元素的名称作为下标，获取列表的第一个项目（item）的值：

> a_list$first
[1] 1 2 3

3，访问列表项中的元素

在访问列表的元素之后，可以通过中括号访问列表项的元素值，例如，列表的第一个项目是向量，通过中括号和下标，能够访问向量的第一个元素的值：

> a_list$first[1]
[1] 1
> a_list[[1]][1]
[1] 1

如果以错误的正整数索引访问列表元素的内容，R会抛出下标越界的错误，而使用错误的列表项（item）的名称，R会返回NULL值，不会报错：

> a_list[[4]]
Error in a_list[[4]] : subscript out of bounds
> a_list$forth
NULL

五，列表项的追加、删除和更新

列表创建之后，可以向列表中追加元素，删除现有的列表元素，更新现有的列表元素。追加元素和更新元素都是通过对元素赋值来实现的，如果列表中的元素存在，那么更新该元素；如果列表中的元素不存在，那么把当前变量添加到列表中作为新的列表项。其实，删除列表的元素，也是通过对列表项赋值来实现，只不过赋的是特殊的NULL值。

1，删除列表元素

NULL是各特殊值，表示一个空的变量，不会占用任何空间，长度为零。NULL能够用于删除列表中的元素，把列表项更新为NULL，则R会删除该列表项，在该列表项之后的元素，其索引序号都要减少1；在该列表项之前的元素，其索引序号不变。

例如，把第一个列表项删除，原来的第二个列表项的索引变成1，原来的第三个列表的索引变成2：

> a_list[1] <- NULL
> a_list
$second
 [1] "Jan" "Feb" "Mar" "Apr" "May" "Jun" "Jul" "Aug" "Sep" "Oct" "Nov" "Dec"

$third
     [,1] [,2]
[1,]   -1   -3
[2,]   -2   -4

2，追加列表元素

项列表中追加新的列表项，可以使用嵌套的中括号（在列表末尾追加未命名的列表项），或直接使用新的列表项的名称（在列表末尾追加已命名的列表项）：

> a_list[[3]]=c(1:3)
> a_list$fifth=c('a','b')

由于通过单层中括号索引的列表项是一个列表，也可以为直接通过列表变量赋值：

> a_list[3] <- list(c(1:3))
> a_list["fifth"] <- list(c('a','b'))

3，列表项的更新

更新列表项，可以通过直接访问列表项，把列表项赋值为新的变量来实现，

例如，把列表的第三个列表项修改为list类型的变量：

> a_list["forth"] <- list(c('L1','L2'))
> a_list$"forth"
[1] "L1" "L2"

4，更新列表项的元素

索引列表项的元素，改变元素的值：

> a_list$"forth"[3] <- "L3"
> a_list$forth
[1] "L1" "L2" "L3"

5，把列表项更新为NULL值

要把现有的列表元素设置为NULL值，不能简单地为其赋值为NULL，因为这将删除该列表元素，而是必须使用list(NULL)来设置，list(NULL)返回的是空的列表：

a_list[1] <- list(NULL)

六，列表和向量的相互转换

向量可以使用函数as.list函数转换成列表，所创建的列表和向量中的元素一一对应，列表的每一个元素都对应向量的每一个元素：

> v=c(1,3)
> (l=as.list(v))
[[1]]
[1] 1

[[2]]
[1] 3

列表既能存储相同的类型的数据，也能存储不同类型的数据，如果列表的所有列表项的数据类型相同，并且每一个列表项都是标量变量，可以通过unlist()函数把列表转换成向量：

> unlist(l)
[1] 1 3

如果列表存储不同类型的数据，那么列表不能转换为向量。

参考文档：

R--列表