Bahasa R Part#6 - Penggunaan Struktur Data Matrix & Array di R

Penggunaan Struktur Data Matrix & Array

Penggunaan Struktur Data Matrix & Array di R pada pengolahan data menggunakan Bahasa R antara lain Vector, Matrix, Array, List, Data Frame dan Factor. Sebelumnya sudah dibahas tentang Vector. Pada tutorial hari ini pokok bahasannya adalah Matrix dan Array.

Data Structure – Matrix

Matrix merupakan suatu Vektor multidimensi (multidimensional vectors) yang memiliki atribut tambahan (two additional attributes), yaitu jumlah baris dan jumlah kolom nya. Dalam Bahasa R disebut juga dengan Array dua dimensi (two-dimensional array). Untuk membuat matrix menggunakan fungsi matrix().

Matrix dalam Bahasa R dapat digunakan untuk analisis dalam bentuk fungsi-fungsi statistik. Bentuk matrix juga banyak digunakan pada operasi fungsi built-in untuk aljabar linear.

Aturan penulisan:

namaVector<- matrix(data, nrow=r, ncol=c, byrow=FALSE, dimnames=list (char_vector_rownames, char_vector_colnames))
Keterangan:

namaVector<-, merupakan nama sebuah vector untuk matrix.
data, merupakan isi dari matrix.
nrow, jumlah baris.
ncol, jumlah kolom.
byrow, bila nilainya FALSE maka matrix diisi berdasarkan kolom, sebaliknya matrix akan diisi berdasarkan row.
dimnames, berfungsi untuk menentukan judul nama kolom dan baris.

Pengoperasian Terhadap Matrix

1. Pembuatan Matrix:

Langkah kerjanya, sbb:

buat sebuah folder kerja misalkan di C:/R/matrix, selanjutnya diaktifkan folder kerja tersebut dengan perintah:

setwd('C:/R/matrix')

Kasus1: buat matrix dengan ukuran 4 X 4 (4 baris & 4 kolom) yang
memiliki interval nilai (5:20).
Solusi: misalkan nama-nama variabelnya, sbb:
data<- c(5:20)
baris<- c("B1", "B2",'B3','B4')
kolom<- c("K1", "K2", "K3", "K4")
Matriks<- matrix(data, nrow=4, ncol=4, byrow=TRUE, dimnames=list(baris,kolom))
Keterangan:
#--nama vector data yg isinya nilai dari matrix
#--nama vector baris yg isinya judul baris
#--nama vector kolom yg isinya judul kolom
Hasil:

Kasus2: buat matrix a|b|c|d|e dengan ukuran 5X4(5 baris &4 kolom)
Cara-2.1: bila byrow bernilai TRUE.
a<- matrix(c(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,
19,20),nrow = 5, ncol = 4,byrow = TRUE)
Jalankan: a
Hasil:

Cara-2.2: bila byrow bernilai FALSE.
b<- matrix(c(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,
19,20),nrow = 5, ncol = 4,byrow = FALSE)
Jalankan: b
Hasil:

Cara-3:
c<- matrix(c(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,
19,20),nrow = 4, ncol = 5,byrow = TRUE)
Jalankan: c
Hasil:

Cara-4:
d<- matrix(c(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,
19,20),5,4,T)
Jalankan: d
Hasil:

Cara-5:
e<- matrix(c(1:20),5,4,T)
Jalankan: e
Hasil:

Catatan: perhatikan hasil masing-masing dari cara penulisan yang ada.

2. Mengakses Elemen Matrix

Untuk dapat mengakses elemen matrix dapat menggunakan simbol tanda kurung [ ] dengan mengacu pada elemen baris(n) dan kolom(n).

Contoh penulisan: M[1,2]

Huruf M merupakan nama vector dari matrix, sedangkan angka kesatu [1] menentukan posisi baris, dan angka kedua [2] menentukan posisi kolom.

Kasus:

Diketahui sebuah matrix dengan nama m1 yang memiliki eleman, sbb:

:matrix(c (10,20,30,40),2,2,T).

Cari atau akseslah posisi matrix untuk:

:m1[1,2], m1[2,2], m1[2,1], m1[2,], dan m1[,2]

Solusi:

3. Menambah Nilai Elemen Matrix Baris & Kolom

Untuk menambah nilai elemen baris dan kolom pada sebuah matrix dapat meggunakan masing-masing fungsi rbind() dan fungsi cbind().

Kasus:
Misalkan diketahui sebuah matrix dengan nama x, sbb:
x<- matrix(c(10,20,30,40),2,2,T)

:tambahkan nilai elemen baris (50,60) dan diberikan nama x2

:tambahkan nilai elemen kolom (70,60) dan diberikan nama x3

Solusi:

4. Menghapus Baris dan Kolom Matrix
Untuk menghapus baris dan kolom pada sebuah matrix dapat menggunakan fungsi c().
Kasus:
Diketahui sebuah matrix x<- matrix(c(10,20,30,40,50,60,70,80,90),3,3,T)
:hapus baris ke-2 dan kolom ke-2 pada matrix x

Solusi:

5. Memeriksa Nilai Elemen Matrix

Untuk mengetahui elemen tertentu dalam sebuah matrix, dapat menggunakan operator %in%:

Kasus:

Diketahui matrix Mata Kuliah(mk), sbb:

mk<- matrix(c("Agama", "Matematika", "Bahasa Inggris", "Bahasa Indonesia", "L-TIK","AKP"), nrow = 3, ncol = 2)

:periksa apakah Mata Kuliah Matematika ada?

:periksa apakah Mata Kuliah Bahasa Inggris ada?

"Bahasa" %in%

Solusi:

6. Menentukan Panjang | Jumlah Matrix

Untuk mengetahui Panjang Matrix menggunakan fungsi length(), sbb:

Kasus:

Diketahui matrix Mata Kuliah(mk), sbb:

mk<- matrix(c("Agama", "Matematika", "Bahasa Inggris", "Bahasa Indonesia", "L-TIK","AKP"), nrow = 3, ncol = 2)

:tentukan panjang atau jumlah pada matrix mk

Solusi:

7. Mengisi dan Mengganti Nilai Elemen Matrix

Misalkan sebuah perintah dalam R, m<- matrix(nrow=3, ncol=2) yang artinya, akan membentuk sebuah matrix dengan nama m(matriks), dengan jumlah baris sebanyak 3 dan jumlah kolom sebanyak 2 dengan nilai elemen dari matrix m adalah NA (not available) atau tidak tersedia nilai.

Kasus:

Diketahui sebuah matrix dengan nama m2 yang memiliki eleman, sbb:

:baris(nrow=3) dan kolom(ncol=2).

Isilah elemen-elemen matrix untuk:

:m2[1,1]<- 10, m2[2,1]<- 20,m2[3,1]<- 30,m2[1,2]<- 40, m2[2,2]<- 50,

m2[3,2]<- 60

Gantilah elemen-elemen matrix menjadi:

:m2[1,1]<- 1, m2[2,1]<- 2,m2[3,1]<- 3,m2[1,2]<- 4, m2[2,2]<- 5,

m2[3,2]<- 6

Solusi: untuk mengisi

Solusi: untuk mengganti

8. Pengoperasian Aritmatika pada Matrix

Operasi aritmatika di Bahasa R tidak berbeda dengan bahasa pemrograman yang lainnya seperti; Penjumlahan, Pengurangan, Perkalian, Pembagian dan Sisa Pembagian.

Kasus:

Diketahui dua buah matriks m1 dan m2, masing-masing memiliki elemen, sbb:

m1<- matrix(c(10,20,30,40),2,2,T)

m2<- matrix(c(15,20,25,30),2,2,T)

Operasi Penjumlahan (+):

Operasi Pengurangan (-):

Operasi Perkalian (x):

Operasi Pembagian (/):

Operasi Sisa Pembagian (%%):

Data Structure – Array

Array merupakan data structure bertipe numerik dengan karakteristik seperti matrix bedanya array dapat memiliki lebih dari dua dimensi. Untuk membuat array menggunakan fungsi array() sedangkan untuk menentukan dimensi menggunakan parameter dim. Dimensi yang dapat digunakan adalah: N x N x N, N x N x N x N, dan seterusnya.

Aturan penulisan:

namaVector<- array(data, dim=c(N,N,N))

Keterangan:

namaVector<-, merupakan nama sebuah vector untuk array.
data, merupakan isi dari array.
dim, berfungsi untuk menentukan dimensi(ukuran) dari array.

Pembuatan Array

Kasus1: buat array 1:30 dengan nama arr untuk ukuran 3x3x3.

Solusi:

:arr = array(1:30, dim=c(3,3,3))

Cara Akses Elemen Array
Untuk mengakses elemen array dapat mengacu pada posisi indeks, menggunakan tanda kurung [ ]

Kasus1: tampilkan nilai elemen array pada posisi(2:2:2)

Solusi:

:arr[2,2,2]

artinya:mengakses baris ke-2, kolom-2 pada array ke-2

Hasil: 14

Kasus2: tampilkan nilai elemen array pada posisi(1:1:1)

Solusi:

:arr[c(1),,1]

artinya:mengakses baris ke-1, kolom-1 pada array ke-1

Kasus2: buat array 10:30 dengan nama arr2 untuk 3 dimensi(4x3x2),

masing-masing untuk judul baris akan tampil Baris1 sd Baris4

dan judul Kolom akan tampil Kolom1 sd Kolom3.

Solusi:

:arr<- array(1:30, dim=c(3,3,3))

Kasus1: tampilkan nilai elemen array pada posisi baris ke-3 untuk

array ke-2.

Solusi:

:arr[c(3),,2]

Materi Berikutnya

Penutup

Sekian pembahasan tutorial tentang struktur data (data structure) yaitu Matrix dan Array. Selanjutnya akan dibahas List, Data Frame dan Factor. Sekian semoga bermanfaat. Salam🙏