Operaciones matemáticas en R

Vamos a empezar repasando la forma de realizar las operaciones matemáticas más básicas en R, desde la suma y la división, hasta las raices cuadradas, las potencias o los senos/cosenos, pasando por supuesto por multiplicaciones o divisiones.

Como veremos en todos los ejemplos mostrados a continuación, y tal y como ya te expliqué en el artículo sobre el uso de variables y vectores, una de las mejores propiedades de R como software de programación es que podemos utilizar las variables y los vectores en R exactamente del mismo modo que si fueran números (una vez que ya estén definidas), pudiendo operar directamente con estas variables exactamente de la misma forma que cuando hacemos operaciones matemáticas usando los números.

Sumar en R

El uso de la suma en R es tan sencilla como en una calculadora. Podemos sumar números directamente utilizando los números, podemos hacerlo a través del uso de variables o incluso podemos sumar varias variables/números a la vez (dos a dos) utilizando vectores:

# Sumar números en R
6 + 3
[1] 9

# Sumar variables en R
a = 6
b = 3
a + b
[1] 9

# Sumar vectores en R
a = c(3, 2, 1)
b = c(0, 1, 5)
a + b
[1] 3 3 6

Restar en R

Restar en R es tan sencillo como usar la calculadora de tu móvil. Al igual que para sumar, el uso de la resta en R está permitida tanto para números, como para variables o como para vectores:

# Restar números en R
6 - 3
[1] 3

# Restar variables en R
a = 6
b = 3
a - b
[1] 3

# Restar vectores en R
a = c(3, 2, 1)
b = c(0, 1, 5)
a - b
[1] 3 1 -4

Multiplicar en R

Puedes calcular una multiplicación en R utilizando el símbolo » * «:

# Multiplicar números en R
6 * 3
[1] 18

# Multiplicar variables en R
a = 6
b = 3
a * b
[1] 18

# Multiplicar vectores en R
a = c(3, 2, 1)
b = c(0, 1, 5)
a * b
[1] 0 2 5

Dividir en R

Puedes calcular una división en R utilizando el símbolo » / «:

# Dividir números en R
6 / 3
[1] 2

# Dividir variables en R
a = 6
b = 3
a / b
[1] 2

# Dividir vectores en R
a = c(3, 2, 1)
b = c(1, 2, 5)
a / b
[1] 3.0 1.0 0.2

Obtener la Parte Entera de una División en R

Cuando estamos hablando de hacer una división, en el ámbito de las matemáticas o incluso en el mundo de la programación, no nos deberíamos limitar únicamente al hecho en sí de restar dos números, también podemos pensar en utilizar cosas como la parte entera de una divisón o el resto que obtenemos al realizar una división de forma tradicional (a mano en un papel).

Todo esto lo podemos conseguir también de una forma muy sencilla en R:

10 / 3
[1] 3.333333

# Parte entera de una división en R
10 %/% 3
[1] 3

Calcular el Resto de una División en R

10 / 3
[1] 3.333333

# Resto de una división en R
10 %% 3
[1] 1

Calcular una Raíz Cuadrada en R

Una raíz cuadrada de un número es una operación matemática que consiste en obtener el número que multiplicado por sí mismo obtenga como resultado el susodicho número.

Por ejemplo, la raíz cuadrada de 16 es 4, porque 4 multiplicado por 4 es igual a 16, mientras que la raíz cuadrada de 9 es 3, porque 3 por 3 es igual a 9.

# Raíz cuadrada de 16 en R
sqrt(16)
[1] 4

# Raíz cuadrada de 9 en R
sqrt(9)
[1] 3

Calcular la Potencia de un número en R

Para calcular potencias matemáticamente hablando, lo que hacemos es multiplicar ese número por sí mismo tantas veces como el exponente indique. El número que tienes que multiplicar se conoce como base, mientras que el exponente indica el número de veces que se tiene que multiplicar.

De nuevo veamos un ejemplo de cómo hacer la potencia de un número en R:

# Base 2, exponente 5 
2 ^ 5 
[1] 32

# O lo que es lo msimo, multiplica el 2 (base) por sí mismo 5 veces (exponente)
2 * 2 * 2 * 2 * 2
[1] 32

# Veamos otro ejemplo de potencia en R
2 ^ 10
[1] 1024

Calcular Factorial de un entero en R

El cálculo del factorial de un número entero (n), matemáticamente hablando, consiste en multiplicar todos los números que hay entre 1 y ese número entero n.

Por ejemplo, el factorial del número 3 se obtendría de la multiplicación de 1 por 2 por 3. Para calcular el factorial de cualquier número en R, simplemente tenemos que utilizar la función factorial.

# Calcular factorial en R
factorial(3)
[1] 6

1 * 2 * 3
[1] 6

# Factorial de 9 en R
factorial(9)
[1] 362880

Funciones Predefinidas en R

En la imagen que podéis ver a continuación se muestra un conjunto de funciones predefinidas en R que nos permitirán calcular desde logartimos hasta funciones trigonométricas como senos, cosenos o tangente, pasando por números factoriales o funciones combinatorias con el uso del comando choose en R.

Consejos para programar en R

Me gustaría terminar el artículo con un par de consejitos que relacionan también todo este ámbito de las matemáticas con el lenguaje de programación que tenemos que utilizar cuando estamos escribiendo código en R.

1. Cuidado con los paréntesis cuando estemos escribiendo código, al igual que sucede en las matemáticas, también son muy importantes en R.

# No es lo mismo esto
1 + 5 * 3
[1] 16

# Que hacer esto
(1 + 5) * 3
[1] 18 

2. Ten en cuenta siempre que los decimales se escriben con un punto en R, no con una coma.

6,2
Error: unexpected ',' in "6,"

6.2 
[1] 6.2