EAR: R Básico

Aula 08 - Objetos e estruturas de dados

Ben Dêivide | UFSJ

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Livro de Apoio

Usaremos Batista e Oliveira (2021):

Retornando a afirmação de John Chambers

Princípio do Objeto: Tudo que existe em R é um objeto

O que é um objeto?

Objeto: uma entidade no ambiente R com características internas contendo informações necessárias para interpretar sua estrutura e conteúdo

Metadado de um objeto?

Atributos
- Atributos intrínsecos: modo e comprimento

Estrutura de um objeto

Estrutura de um objeto: Disposição como armazenamos um objeto na memória virtual do computador e a forma como apresentamos este objeto a nível de usuário. O primeiro é chamado de estrutura interna, e o segundo, estrutura externa.

Estrutura interna: tipagem
Estrutura externa: estrutura de dado

Estrutura de um objeto

Estrutura interna: tipagem
- Existem 24 tipos de objetos em R;
- Só podem ser criados pelos mantenedores do R (R Core Team);
- Usamos typeof() para tipagem C; e
- Usamos mode() para tipagem S

Estrutura de um objeto

Estrutura externa: estrutura de dados
- Existem muitos tipos de estrutura de dados;
  - Exemplos: Vetor, matriz, quadro de dados (data frame), tibles, etc;
- Podem ser criados a nível de usuário

Estrutura de um objeto

Código R 4.5 (Batista e Oliveira, 2021, p. 51)

# Criando um vetor
x <- vector()
# Verificando o tipagem C
typeof(x)

[1] "logical"

# Verificando o tipagem S
mode(x)

[1] "logical"

# Inspecionando o objeto
.Internal(inspect(x))

@0x000000479cc0fc60 10 LGLSXP g0c0 [REF(2)] (len=0, tl=0)

Associando o nome a um objeto

Exemplo:

> x <- 10L

Associando o nome a um objeto

Comandos de atribuição
Use: <-, isto é, “<” + “-”
Evite: =, use apenas para definir argumentos em uma função

Precedência superior de “<-” sobre “=”

x <- y = 6

Error in x <- y = 6: não foi possível encontrar a função "<-<-"

x = y <- 6; x; y

[1] 6

[1] 6

Nomes sintáticos e nomes não sintáticos;

Nomes sintáticos e não sintáticos

Deve consistir em letras, dígitos, . e _;
Os nomes devem ser iniciado por uma letra ou um ponto não seguido de um número, isto é, Ex.: .123, 1n, dentre outros;
As letras maiúsculas se distinguem das letras minúsculas;

Nomes sintáticos e não sintáticos

Não pode inicia por _ ou dígito, é retornado um erro no console caso isso ocorra;
Não pode usar qualquer uma das palavras reservadas pela linguagem, isto é, TRUE, FALSE, if, for, dentre outras, que pode ser consultado usando o comando ?Reserved().

Nomes sintáticos e não sintáticos

# Nome nao sintatico
.123 <- 50
## Error in 0.123 <- 50 : lado esquerdo da atribuicao inválida (do_set)

# Qual a sugestao de nome sintatico para '.123'?
make.names(.123)
[1] "X0.123"

Associando um nome ao objeto

> x <- 10 # Ou 10 -> x

> lobstr::obj_addr(x)
> # [1] "0xf8a104fc20"

Associando um nome ao objeto

> y <- x
> lobstr::obj_addr(y)
> # [1] "0xf8a104fc20"

Associando um nome ao objeto e ambiente global

Associando um nome ao objeto

> lobstr::obj_addr(x)
> # [1] "0xf8a104fc20"
> x <- 30
> lobstr::obj_addr(x)
> # [1] "0x42db6dbb50"

Atributos e Classes

atributos intrínsecos:
- modo:
  - mode() baseado na linguagem S e
  - typeof() baseado na linguagem C
- comprimento: length()
Demais atributos: attributes()
Classe: class() e sloop::s3_class() e atributo classe por attributes()

Atributo intrínseco de modo (Vetores)

> # Objeto modo caractere
> x <- "Ben"; mode(x)

[1] "character"

> # Objeto modo logico
> z <- TRUE; mode(z)

[1] "logical"

> # Objeto modo complexo
> w <- 1i; mode(w)

[1] "complex"

Atributo intrínseco de modo (Vetores)

> # Objeto modo numerico
> y <- 10L; mode(y); y2 <- 10; mode(y2)

[1] "numeric"

[1] "numeric"

> # y eh igual a y2? # y eh identico y2?
> y == y2; identical(y, y2)

[1] TRUE

[1] FALSE

Atributo intrínseco de modo (Vetores)

> # Objeto modo caractere
> x <- "Ben"; typeof(x)

[1] "character"

> # Objeto modo logico
> z <- TRUE; typeof(z)

[1] "logical"

> # Objeto modo complexo
> w <- 1i; typeof(w)

[1] "complex"

Atributo intrínseco de modo (Vetores)

> # Objeto modo numerico
> y <- 10L; typeof(y); y2 <- 10; typeof(y2)

[1] "integer"

[1] "double"

> # y eh igual a y2? # y eh identico y2?
> y == y2; identical(y, y2)

[1] TRUE

[1] FALSE

Resumo do modo em vetores atômicos

typeof	mode
`logical`	`logical`
`integer`	`numeric`
`double`	`numeric`
`complex`	`complex`
`character`	`character`
`raw`	`raw`

Comprimento

> # Vetor de comprimento 5
> v1 <- 1:5
> # Vetor de comprimento 3
> v2 <- c("Ben", "Maria", "Lana")
> # Vetor de comprimento quatro
> v3 <- c(TRUE, FALSE, TRUE, TRUE)
> # Vejamos o comprimento dos vetores
> length(v1); length(v2); length(v3)

[1] 5

[1] 3

[1] 4

Comprimento

Resumo

Um resumo as funções mencionadas podem ser refletidas com as seguintes indagações:

base::class() e loop::c3_class(): Qual o tipo de objeto?
base::mode(): Qual o tipo de dados baseados na linguagem S?
base::typeof(): Qual o tipo de dados baseados na linguagem C?

Resumo

Um resumo as funções mencionadas podem ser refletidas com as seguintes indagações:

base::attributes(): O objeto tem atributos?
base::length(): Qual o comprimento do objeto? Sintaxe: pacote::nome_função()

Classes

Mecanismo da POO (Exemplos de tipos de classes)

numeric
logical
character
list

matrix
array
factor
data.frame

Classes e objetos

Nem tudo em R é orientado a objetos!
Nem todo resultado da função class() retorna diretamente uma classe relacionada ao paradigma POO

Coersão do R

> # Criando um objeto x e imprimindo o seu resultado
> x <- c("Nome", 3, 4, 5);x

[1] "Nome" "3"    "4"    "5"

Coersão imposta pelo usuário

> # Objeto de modo numerico
> minha_idade <- 35; mode(minha_idade)

[1] "numeric"

> # Coersão do objeto para modo caractere (`string`)
> minha_idade <- as.character(minha_idade) 
> mode(minha_idade)

[1] "character"

> # Verificando se o objeto tem modo 'character'
> is.character(minha_idade)

[1] TRUE

Estrutura de dados

Vetores atômicos:
- Lógicos, Numéricos e Caracteres;
- Matrizes unidimensionais (Matrix) e multidimensionais (Arrays);
Vetores em listas:
- Listas (Lists);
- Quadro de dados (Data frames);

Existem outros, mas para esse módulo, exploraremos estes nas seções seguintes

Estrutura de dados

Estrutura de dado	Classe ou classe implícita	Modo	São possíveis vários modos no mesmo objeto?
Vetor	`numeric` (`integer` ou `double`), `character`, `complex`, `logical`, `raw`	`numeric` (`integer` ou `double`), `character`, `complex`, `logical`, `raw`	Não
Matriz	`matrix`	`numeric` (`integer` ou `double`), `character`, `complex`, `logical`, `raw`	Não
Array	`array`	`numeric` (`integer` ou `double`), `character`, `complex`, `logical`, `raw`	Não
lista	`list`	`numeric` (`integer` ou `double`), `character`, `complex`, `logical`, `raw`, `expression`, `function`	Sim
Quadro de dados	`data.frame`	`numeric` (`integer` ou `double`), `character`, `complex`, `logical`, `raw`	Sim

Obrigado

Sugestões, perguntas, críticas…

Referências

BATISTA, B. D. O.; OLIVEIRA, D. A. B. J. R básico. Ouro Branco, MG, Brasil: [s.n.], 2021.