Faire des calculs vectorisés avec la fonction Vectorize en R

En R, le traitement vectorisé est une approche puissante qui permet d’effectuer des opérations sur des vecteurs de manière efficace et concise. Cependant, il arrive parfois que nous souhaitions appliquer une fonction qui n’est pas intrinsèquement vectorisée. Dans ce cas, la fonction Vectorize peut être très utile. Elle permet de transformer une fonction non vectorisée en une fonction qui peut traiter des vecteurs.

Qu’est-ce que la vectorisation ?

La vectorisation consiste à appliquer une opération à chaque élément d’un vecteur sans avoir besoin d’utiliser des boucles explicites. Cela rend le code plus lisible et souvent plus rapide. Par exemple, si nous avons un vecteur de nombres et que nous voulons calculer le carré de chaque élément, nous pouvons le faire directement :

nombres <- c(1, 2, 3, 4)
carres <- nombres^2
print(carres)  # Affiche : 1 4 9 16

Utilisation de Vectorize

Imaginons que nous avons une fonction qui ne peut pas être appliquée directement à un vecteur. Prenons une fonction simple qui calcule la racine carrée d’un nombre, mais qui ne peut traiter qu’un seul nombre à la fois :

racine_carre <- function(x) {
  return(sqrt(x))
}

Pour utiliser cette fonction sur un vecteur, nous pouvons utiliser Vectorize :

# Création d'une fonction vectorisée
racine_carre_vectorisee <- Vectorize(racine_carre)

# Application de la fonction vectorisée sur un vecteur
nombres <- c(1, 4, 9, 16)
resultats <- racine_carre_vectorisee(nombres)

print(resultats)  # Affiche : 1 2 3 4

Dans cet exemple, Vectorize prend notre fonction racine_carre et crée une nouvelle fonction racine_carre_vectorisee qui peut accepter un vecteur en entrée. Lorsque nous appelons cette nouvelle fonction avec un vecteur, elle applique la fonction racine_carre à chaque élément du vecteur.

Avantages de Vectorize

  1. Simplicité : Évitez les boucles explicites et rendez votre code plus lisible.
  2. Performance : Bien que Vectorize ne soit pas aussi performant que les fonctions déjà vectorisées, il est généralement plus rapide que l’utilisation de boucles for.
  3. Flexibilité : Vous pouvez facilement adapter des fonctions existantes pour qu’elles fonctionnent avec des vecteurs.

Conclusion

La fonction Vectorize est un outil précieux en R pour effectuer des calculs vectorisés. Elle vous permet de transformer des fonctions non vectorisées en fonctions qui peuvent traiter des vecteurs, rendant ainsi votre code plus efficace et plus facile à comprendre. N’hésitez pas à l’utiliser pour simplifier vos calculs et améliorer la lisibilité de votre code !