为什么 For 循环在 R 和循环索引中无效

Question

我正在 R-bloggers 网站上进行 R 练习。这是我正在解决的问题：

如果给定的整数在向量内，则创建一个返回 TRUE 的函数。

提供的解决方案代码为：

f.exists <- function (v, x) {
  exist <- FALSE
  i <- 1

  while (i <= length (v) & !exist) {

    if (v[i] == x) {
      exist <- TRUE
    }
  i <- 1 + i
  }
  exist
}

但是，我的尝试是：

isInside <- function(x, y) {
  i <- 1
  for (i in x) {
    print(i)
    if (x[i] == y) {
      return(TRUE)
    }
    else {
      return(FALSE)
    }
  }
} 

test <- c(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,10.25,100)
isInside(test,10.25)

这会返回[1] 1 [1] False，这意味着它只循环了一次，一旦命中假就退出。但它应该返回 true，因为 10.25 在向量 x 中。我不确定为什么if 语句不起作用，因为它应该循环遍历x 的每个索引以查看数字是否在向量中。

另外，我在this post 上发现，说你应该使用while 循环而不是for 循环。为什么for 循环如此糟糕的做法？我的for 循环是否存在固有问题使其无法正常工作？

Answer 1

避开首选使用 R 的 %in% 内联运算符，让我们分析一下您的函数。

1. for (i in x) 正在逐步检查x 的每个值。这意味着在第 11 次通过这样的循环（没有中断）时，i 将是 10.25 而不是 11。当您引用 x[i] 时，这将在逻辑上失败：它不会抛出错误（老实说，我认为这是 R 的失败），但它没有任何意义（@987654328 是什么@?x[100] 的下一次传递应该返回什么？）。这应该是for (i in seq_along(x)) 或坚持使用for (i in x)，然后将x[i] == y 替换为i == y。

2. 找到匹配项时选择return(TRUE)。 return 函数立即跳出for 循环并跳出函数，返回值TRUE。如果没有找到匹配，你return(FALSE)，它也立即跳出for循环和函数，返回值FALSE。我认为你的意图是让循环继续，所以if 语句的else 子句是......不必要的。如果你去掉else 语句，也许效果会更好。

3. Minor，你预定义了i <- 1。这不会造成任何伤害或改变，但在 R 中是完全没有必要的。i 不会在循环之外被引用，并且一旦for 开始，i 就会被分配x 的第一个值。因此，您可以安全地删除 i <- 1 并且执行应该不受影响。 （这不是代码风格，只是不必要的代码。）

一种方法的演示：

myany <- function(x, y) {
  for (el in x) {
    if (el == y) {
      return(TRUE)
    }
  }
  return(FALSE)
}
test <- c(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,10.25,100)
myany(test, 10.25)
# [1] TRUE

或者，

myany <- function(x, y) {
  for (ind in seq_along(x)) {
    if (x[ind] == y) {
      return(TRUE)
    }
  }
  return(FALSE)
}

我们可以在这个例子中看到一些错误：

myany <- function(x, y) {
  for (i in x) {
    message("Comparing ", sQuote(i), " (which is ", sQuote(x[i]), ") with ", sQuote(y))
    if (x[i] == y) {
      return(TRUE)
    }
  }
  return(FALSE)
}

myany(test, 10.25)
# Comparing '1' (which is '1') with '10.25'
# Comparing '2' (which is '2') with '10.25'
# Comparing '3' (which is '3') with '10.25'
# Comparing '4' (which is '4') with '10.25'
# Comparing '5' (which is '5') with '10.25'
# Comparing '6' (which is '6') with '10.25'
# Comparing '7' (which is '7') with '10.25'
# Comparing '8' (which is '8') with '10.25'
# Comparing '9' (which is '9') with '10.25'
# Comparing '10' (which is '10') with '10.25'
# Comparing '10.25' (which is '10') with '10.25'
# Comparing '100' (which is 'NA') with '10.25'
# Error in if (x[i] == y) { : missing value where TRUE/FALSE needed

这是我们看到正在发生的事情的地方。当i 是10 时，它看起来很好，因为test 的第10 个元素确实是10。但是，在下一次传递中，i 是10.25，而不是您预期的11。 R 默默地将x[10.25] 截断为x[10]，这就是为什么它说which is '10'，因为第10 个元素确实是10。下一次是i 是100，而test[100] 显然不存在.在 R 中，当您尝试检索超出向量定义长度的索引时，它将返回 NA（当您尝试此操作时，其他语言会给出错误或核心转储）。

Answer 2

这里有几个问题。正如 r2evans 所指出的，由于您的代码，您的循环在第一次迭代时退出。它必须在第一次迭代时返回 TRUE 或 FALSE。 此外，由于一个简单的错误，您的循环将无法工作：for (i in x) 无法工作，因为x 应该评估为整数向量。您正在寻找：for (i in 1:length(x))。

> for (i in test) {print(i)}
[1] 1
[1] 2
[1] 3
[1] 4
[1] 5
[1] 6
[1] 7
[1] 8
[1] 9
[1] 10
[1] 10.25
[1] 100

在第 11 次迭代中，R 将 10.25 解释为 10，所以你很幸运。在第 12 次循环中，代码将在 test 中查找第 100 个元素，并返回 NA。

通过使用某些 R 函数的固有向量化，有一个更简单的解决方案，无需循环：

    test <- c(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,10.25,100)
    x <- 10.25
    any(test == x)

将返回：

> any(test == x)
[1] TRUE

如果你想知道哪个元素：

> which(test == x)
[1] 11

作为一个函数：

isInside <- function(x, v) return(any(x == v))
isInside(test, 10.25)

返回：

> isInside(test, 10.25)
[1] TRUE
> isInside(test, 11)
[1] FALSE