R 中的条件语句 - If, If-else, elseif, Nested if, Switch

我们已经在之前的教程中讨论了控制结构的基础知识。在本教程中，我们将重点学习 R 编程语言中的条件语句或决策语句。让我们继续了解每种类型的条件语句。

条件语句进一步包括

• If 语句
• If-else 语句
• If-else if-else 语句
• 嵌套 if-else 语句
• R-switch 语句
• ifelse() 函数，if-else 语句的简写声明。

R 中的 If 控制语句

R 编程语言中的 If 控制结构评估给定条件或表达式是否满足。只有当 if 关键字后的条件满足时，花括号 {} 内的语句块才会被执行。条件应评估为 TRUE 或 FALSE。

如果条件为 TRUE，则紧随条件后的 {} 中的代码或语句将执行，否则控制将切换到紧随 if 语句之后的下一条语句。

以下流程图描述了 if 条件期间控制流的一般结构。

If(condition){
#Perform some instructions
       ……..
       ……..
}

a = 5
b = 7
if(a<b){
  print(paste(a,"is smaller than ", paste(b)))
}

创建了两个变量 a 和 b，分别赋值为 5 和 7。条件是检查 a 中的值是否小于 b 中的值。语法 if(a

相应代码块的输出是

[1] "5 is smaller than  7"

让我们看看如果条件不满足会发生什么，a 的值被修改为 8，这大于 b 中的值 (7)。这里，if 语句后面的条件出错或不满足，因为 8<7 是 FALSE。

a = 8
b = 7
if(a<b){
  print(paste(a,"is smaller than ", paste(b)))
}
 print(paste(a ,"is greater than",paste(b)))
 print("The condition (a<b) is not satisfied")

上面代码生成的输出是

[1] "8 is greater than 7"
[1] "The condition (a<b) is not satisfied"

从输出中，您可以看到花括号 {} 之外的语句被执行并显示。如果表达式评估返回 false 结果，则控制流会跳转到紧随 if 条件之后的下一条语句。

R 中的 If-else 控制语句

If-else 是另一种控制结构，与 if 语句有些相似，但在这里您可以在 if 条件之后提供 else 部分。if 条件检查花括号 {} 内要评估的条件或表达式是 True 还是 False。如果它返回 true，则执行 {} 花括号内的代码块。另一方面，如果评估的表达式或条件为 false，则 else 部分中提供的代码将被执行。

让我们通过流程图了解 R 编程中的 if-else 控制结构

If( condition) {
//do some instructions
}else {
//do some instructions
}

示例显示声明了两个变量 a 和 b，并分别赋值为 5 和 7。条件需要检查 a 中的值是否小于 a 中的值。条件 (a

a = 5
b = 7
if(a<b){
  print(paste(a,"is smaller than ", paste(b)))
  print("Terminated if condition")
}else{
print(paste(a ,"is greater than",paste(b)))
print("The condition (a<b) is not satisfied")
print("Executed else condition")
}

执行 if-else 控制结构的代码将生成以下输出，其中 5<7 被评估为 true 并显示 {} 内的代码

[1] "5 is smaller than  7"
[1] "Terminated if condition"

让我们检查 if 条件未能执行的情况，控制结构的 else 部分开始执行。我们将 a 的值修改为 8，这会影响条件 (a

a = 8
b = 7
if(a<b){
  print(paste(a,"is smaller than ", paste(b)))
  print("Terminated if condition")
}else{
print(paste(a ,"is greater than",paste(b)))
print("The condition (a<b) is not satisfied")
print("Executed else condition")
}

生成的输出是 else 部分中包含的语句。

[1] "8 is greater than 7"
[1] "The condition (a<b) is not satisfied"
[1] "Executed else condition"

比较 if 和 if-else 的语法以及我们讨论的示例，以清楚地了解这两种控制结构。在 if 语句中，它后面的代码被执行，在 if-else 中，当 if 的执行失败时，控制流序列会移动到执行 else 区域。

R 中的 If- else if - else 控制语句

控制结构可以通过在 if 和 else 语句之间添加 else if 语句进行自定义。R 提供了多个 else if 条件，可以包含在 if 和 else 语句之间。

执行从评估 if 语句内的条件 (if(condition)) 开始，如果它返回 true，则执行 if(condition) 下的一组语句。假设 if 条件失败，则其余的多个 else if(condition) 开始逐个检查。满足的条件将被执行，其他的将被丢弃。末尾的 else 部分用于在所有条件都不满足时显示。

当 **if** 条件评估为 **TRUE** 时，则打印紧邻 if 条件下的语句代码。并忽略或跳过所有其余语句。

另一方面，当 **if** 条件为 FALSE 时，控制流会跳转到紧邻 if 语句下方的 **else if** 语句。评估 **else if** 条件，如果它满足或为 **TRUE**，则执行结果打印语句。R 会忽略下面的代码。当 if 和 else if 条件都不满足，即它们的结果保持为 FALSE 时，else 部分会执行。您可以在 if 和 else 代码语句之间有多个 else if 语句

if(condition){
   //do some instructions

}else if(condition){
   //do some instructions

}else{
   //do some instructions
}

表示 if-else 的流程图是

示例

a = -3           #varaible a is assigned value -3

if(a<0){         #checks if (condition)
  print("negative number")
  print("Terminated if condition")
}else if(a>0){    #checks else  if (condition)
  print("positive number")
  print("Executed else if condition")
}else{            #checks  else  region
  print("a is zero")
}

代码中有三个不同的区域，它们根据表达式的评估而执行。假设 if(condition) 满足“a 小于 0” (a<0)，则执行花括号内的语句序列。当 a 为 -3 且 if 条件满足时，结果输出将如下所示

[1] "negative number"
[1] "Terminated if condition"

当分配给 a 的值不是负数时，控制流会导航到我们描述的下一个语法部分，即 else if(condition)。else-if 后括号内的条件开始评估。如果示例中“a 大于 0” (a>0) 的条件被发现为真，则通过执行 else if 的花括号 {} 内的一系列代码来显示相应的输出。

[1] "positive number"
[1] "Executed else if condition"

如果所有条件都不满足，即评估表达式后为 False 值，则执行 else 部分中的代码。

[1] "a is zero"

R 中的嵌套 if

在 R 编程中，一个 **if 语句位于另一个 if 语句内部** 被定义为 **嵌套 if** 语句。

当 **if** 条件评估为 **TRUE** 时，控制立即跳转到 **嵌套 if** 条件并开始评估 if 语句中给定的条件。评估后，如果结果为 **TRUE** 或满足，则紧邻内部 **if** 条件下的花括号内的代码块将执行。另一方面，如果内部 if 条件为 FALSE，则执行 else 部分代码区域。到目前为止，我们讨论了外部 **if** 条件评估为 TRUE 的情况。

当外部 **if** 条件在评估后为 FALSE 时，控制流会跳转到末尾的 else 部分，并执行其花括号内给出的指令。

if(condition) {  #outer if
     
    If(condition) { #inner if
        //do some instructions
    } else {
        //do some instructions
    }
} else {
    //do some instructions
}

该程序显示当外部 **if** 条件满足时，内部 **if** 条件被执行。在示例中，x 被赋值为 23。

• 如果 (x>20) 被评估为 TRUE，则控制流跳转到紧邻的 if 条件 if (x > 0)。
• 评估 if (x > 0)，如果为 TRUE，则打印 {} 内的语句，否则执行紧随内部 if 条件之后的 else 区域。
• 终止控制结构执行。

x < -23

if (x > 20) {
    print("x is greater than 20")
    if (x > 0) {
        print("x is greater than 0")
    } else {
        print("x is negative ")
    }
} else {
    print("x is zero.")
}

输出

[1] "x is greater than 20"
[1] "x is greater than 0"

程序显示当外部 **if** 条件为 FALSE 时，控制流跳转到 else 区域，而不执行嵌套 if 条件来终止控制结构。给定变量 x 的值为 23。

• 如果 (x > 25) 为 FALSE，则控制流跳转到下一个内部 if 条件 (if (x > 0))
• 控制流跳转到控制结构末尾的 **else** 部分，并打印 {} 内的语句块。
• 控制结构终止

x < -23

if (x > 25) {
    print("x is greater than 20")
    if (x > 0) {
        print("x is greater than 0")
    } else {
        print("x is negative ")
    }
} else {
    print("x is greater than 25.")
}

输出

[1] "x is greater than 25."

R 中的 Switch 控制语句

**switch** 控制结构是另一种控制语句，它与 else-if 功能有些相似。R 编程语言使用 switch 语句有 m 个选项可供选择，并通过验证哪个 case 满足给定条件的要求来执行其中一个选项（case）。当条件与相应的 case 匹配时，该 case 将被执行。

因此，R 编程语言中的 switch() 语句会根据给定元素或值列表评估条件，并始终返回列表中第一个匹配的元素或值。

R 中的 switch 控制结构评估提供的表达式或条件，并相应地选择括号 () 中的参数，例如 case1 和 case2。

switch(condition,case1 = “”,case2= “”,………., Default statement)

其中

• **condition** 是要评估的表达式。
• **………** 是备选列表，例如 case1、case2 等。
• **Default statement** 在与条件匹配的 case 不存在时执行

第一个参数始终是要评估的条件或表达式。

考虑一个例子

a <- switch(
   4, #condition
  #(...... or case1,case2..)
  "red",              #case1
  "blue",             #case2
  "pink",             #case3
  "orange"            #case4
) 

print(a)  

switch 评估给定的条件 4，并返回列表中与它匹配的相应元素。这里条件 4 匹配 case4。让我们看看执行代码时显示的输出。

[1] "orange"

switch 控制结构的流程图是

如果评估的条件是一个超出 switch 语句中 case 数量的整数，它将返回一个 NULL 值。在上面的例子中，当条件修改为 5 后，在搜索与每个 case 对应的匹配项后，没有现有 case 将返回一个 NULL 值。

看下面的代码片段

可以提供默认语句而不是返回 NULL。下面是带有默认 case 的相同代码

a <- switch(          
  5,   #condition
  #(...... or case1,case2..)
  "red",              #case1
  "blue",             #case2
  "pink",             #case3
  "orange" ,          #case4
   print("no match found")  #default statement
  #no more cases exist to evaluate so returns default statement
)  

print(a)

当找不到匹配项且存在默认语句时的输出是

[1] "no match found"

switch 控制结构以两种不同的方式进行评估，具体取决于初始参数是数字还是字符串。

1. 如果与条件进行比较的值不是字符串，则将其强制转换为整数类型。
2. 如果条件评估结果为字符串，则字符串与参数列表中给定的相应元素匹配并返回结果。
3. 如果有多个元素与条件匹配，则只返回第一个匹配项作为输出。

   示例显示，在第一个示例中，字符串类型的红色与列表中的第一个 case 或元素匹配；在第二个示例中，蓝色与第一个元素根据它们在选项中的位置匹配。

   
   >  switch("color", "color" = "red", "shape" = "circle", "radius" = 5,"color" = "blue")
   [1] "red"
   > switch("color", "color" = "blue", "shape" = "circle", "radius" = 5,"color" = "red")
   [1] "blue"
   >
   
   

   注意：switch() 函数包含一个作为条件（表达式）的字符串进行测试。

4. 如果需要评估的匹配元素缺失，则返回紧邻的下一个非缺失元素。

   考虑一个示例，用于评估表达式或条件与缺失匹配的情况，但返回匹配后的紧邻 case。在下面的示例中，要评估的条件是颜色，其中颜色对应的值缺失，因此在这些情况下，下一个 case 形状作为输出返回。同样地，尝试理解下一个示例。

   
   > switch("color", "color" = , "shape" = "circle", "radius" = 5,"color" = "blue")
   [1] "circle"
   > switch("color", "color" = , "radius" = 5,"shape" = "circle", "color" = "red")
   [1] 5
   
   

5. 如果未找到匹配项，则返回 cas1, case2.........（列表的替代项）语法或参数中的未命名元素。

R 中的 ifelse() 函数

ifelse() 函数是 R 编程语言中一个非常有用的函数。它可以被视为一个立即 if 语句，这意味着它会评估 ifelse() 函数的第一个参数中的对象，如果它为 **TRUE**，则返回第二个参数中的对象。如果为 **FALSE**，则返回第三个参数中的对象。当您执行某些操作时，大多数输入都作为 向量 获取。

在 R 编程语言中，ifelse() 函数是条件语句 if-else 的简写形式。查看 if-else 的描述以回顾相同的概念。下面是 ifelse() 的语法。

Ifelse(condition,TRUE,FALSE)

其中

• **condition** 是要评估或测试的表达式。（参数 1）
• **TRUE** 表示条件满足时要执行的语句或指令。（参数 2）
• **FALSE** 表示条件不满足时要执行的语句或指令。（参数 3）

考虑一个检查人体健康的例子。假设我们将体重大于 40 的人归类为健康，其他人则为不健康。使用 c() 函数创建一个名为“wgt”的向量，它是一个用于检查条件的输入向量。第二个和第三个参数是 TRUE 和 FALSE。要检查的条件是体重是否大于 41。如果条件满足，则返回 1，否则返回 0（false）

#ifelse(condition.TRUE,FALSE)
#Create a variable weight

wgt = c(39,48,42,52,60,41,38,49,58)

# we need to select weights greater than 41
#statements = weight >=41
#TRUE: people are fit(1)
#FALSE : people are not fit(0)

fit_enough = ifelse(wgt>=41,1,0)
print(fit_enough)

生成的输出如下所示，其中只有 2 人体重为 39、38 不健康，用值 0 表示。

[1] 0 1 1 1 1 1 0 1 1

无需编写单独的 if 和 else 代码，两者都集成在单个 ifelse() 函数中，以一步检查两个条件。