如何在R中计算交叉积

193 阅读2分钟

假设我们有元素为(A1,A2,A3)的向量A和元素为(B1,B2, B3)的向量B,我们可以计算这两个向量的交叉积为。

交叉积=[(A2*B3) - (A3*B2), (A3*B1) - (A1*B3), (A1*B2) - (A2*B1)]

例如,假设我们有以下几个向量:

  • 向量A:(1, 2, 3)
  • 向量B:(4, 5, 6)

我们可以计算这些向量的交叉乘积为:

  • 交叉积 = [(A2*B3) - (A3*B2), (A3*B1) - (A1*B3), (A1*B2) - (A2*B1)]
  • 交叉积=[(2*6)-(3*5),(3*4)-(1*6),(1*5)-(2*4)] 。
  • 交叉积 = (-3, 6, -3)

你可以使用以下两种方法之一来计算R中两个向量的交叉积。

方法1:使用pracma包中的cross()函数

library(pracma)
  
#calculate cross product of vectors A and B
cross(A, B)

方法2:定义你自己的函数

#define function to calculate cross product 
cross <- function(x, y, i=1:3) {
  create3D <- function(x) head(c(x, rep(0, 3)), 3)
  x <- create3D(x)
  y <- create3D(y)
  j <- function(i) (i-1) %% 3+1
  return (x[j(i+1)]*y[j(i+2)] - x[j(i+2)]*y[j(i+1)])
}

#calculate cross product
cross(A, B)

下面的例子展示了如何在实践中使用每种方法。

例1:使用pracma包中的cross()函数

下面的代码显示了如何使用pracma包中的cross()函数来计算两个向量之间的交叉积:

library(pracma)
  
#define vectors
A <- c(1, 2, 3)
B <- c(4, 5, 6)
  
#calculate cross product
cross(A, B)

[1] -3  6 -3

交叉积的结果是(-3, 6, -3)。

这与我们之前手工计算的交叉积相符。

例2:定义你自己的函数

下面的代码显示了如何定义你自己的函数来计算两个向量之间的交叉积:

#define function to calculate cross product 
cross <- function(x, y, i=1:3) {
  create3D <- function(x) head(c(x, rep(0, 3)), 3)
  x <- create3D(x)
  y <- create3D(y)
  j <- function(i) (i-1) %% 3+1
  return (x[j(i+1)]*y[j(i+2)] - x[j(i+2)]*y[j(i+1)])
}

#define vectors
A <- c(1, 2, 3)
B <- c(4, 5, 6)

#calculate cross product
cross(A, B)

[1] -3 6 -3

交叉积的结果是(-3, 6, -3)。

这与我们在前面的例子中计算的交叉积相吻合。

其他资源

下面的教程解释了如何在R中执行其他常见任务:

如何在R中计算点积
如何在R中创建身份矩阵
如何在R中创建一个空矩阵