Mathe mit Matrizen

Mit Matrizen zu rechnen ist nahezu identisch wie mit Vektoren im Kapitel 5.4.1. Mathe mit Vektoren.

Lass zwei identische 3x3 Matrizen erstellen, um damit zu rechnen.

a <- matrix(c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), 3, 3)
b <- matrix(c(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), 3, 3)

a:

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

b:

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

Plus +

a + b
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    2    8   14
[2,]    4   10   16
[3,]    6   12   18

Minus -

a - b
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    0    0    0
[2,]    0    0    0
[3,]    0    0    0

Geteilt /

a / b
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    1    1
[2,]    1    1    1
[3,]    1    1    1

Mal *

a * b
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1   16   49
[2,]    4   25   64
[3,]    9   36   81

Um eine echte mathematische Multiplizierung von Matrizen durchzuführen, benutzen wir %*% anstelle *:

a %*% b
     [,1] [,2] [,3]
[1,]   30   66  102
[2,]   36   81  126
[3,]   42   96  150

Hoch ^

a ^ b
     [,1]  [,2]      [,3]
[1,]    1   256    823543
[2,]    4  3125  16777216
[3,]   27 46656 387420489

Modulus %%

a %% b
     [,1] [,2] [,3]
[1,]    0    0    0
[2,]    0    0    0
[3,]    0    0    0

Rechnen mit Zahlen

Genau so wie bei Vektoren, können wir auch einzelne Zahlen mit Matrizen verrechnen.

a + 10
     [,1] [,2] [,3]
[1,]   11   14   17
[2,]   12   15   18
[3,]   13   16   19

Rechnen mit Vektoren

Sogar Matrix + Vektor geht ohne Probleme:

a + c(10, 20, 30)
     [,1] [,2] [,3]
[1,]   11   14   17
[2,]   22   25   28
[3,]   33   36   39

Wichtige Funktionen um mit Matrizen zu rechnen

diag

sum

min

max

dim

t

as.vector

rowSums

colSums

rowMeans

colMeans