6.1 Il ciclo for

Il ciclo for è una struttura di controllo iterativa che determina l’esecuzione di una porzione di codice ripetuta per un certo numero noto di volte. Il linguaggio R usa la seguente sintassi per il ciclo for:

for (indice in valori_indice) { operazioni }

il che significa “esegui le operazioni operazioni per i diversi valori di indice compresi nel vettore valori_indice.” Per esempio, il seguente ciclo for non fa altro che stampare il valore della variabile contatore in ciascuna esecuzione del ciclo:

for (i in 1:3) {
  print(i)
}
#> [1] 1
#> [1] 2
#> [1] 3

Un esempio (leggermente) più complicato è il seguente:

x_list <- seq(1, 9, by = 2)
x_list
#> [1] 1 3 5 7 9
sum_x <- 0
for (x in x_list) {
  sum_x <- sum_x + x
  cat("L'indice corrente e'", x, "\n")
  cat("La frequenza cumulata e'", sum_x, "\n") 
}
#> L'indice corrente e' 1 
#> La frequenza cumulata e' 1 
#> L'indice corrente e' 3 
#> La frequenza cumulata e' 4 
#> L'indice corrente e' 5 
#> La frequenza cumulata e' 9 
#> L'indice corrente e' 7 
#> La frequenza cumulata e' 16 
#> L'indice corrente e' 9 
#> La frequenza cumulata e' 25

Per esempio, quanti numeri pari sono contenuti in un vettore? La risposta a questa domanda viene fornita dalla funzione countEvenNumbers() che possiamo definire come indicato qui sotto:

countEvenNumbers <- function(x) {
  count <- 0
  for (i in 1:length(x)) {
    if (x[i] %% 2 == 0)  
      count = count + 1
  }
  count
}

Nella funzione countEvenNumbers() abbiamo inizializzato la variabile count a zero. Prima dell’esecuzione del ciclo for, dunque, count vale zero. Il ciclo for viene eseguito tante volte quanti sono gli elementi che costituiscono il vettore x. L’indice i dunque assume valori compresi tra 1 e il valore che corrisponde al numero di elementi di x. L’operazione modulo, indicato con %% dà come risultato il resto della divisione euclidea del primo numero per il secondo. Per esempio, 9 %% 2 dà come risultato \(1\) perché questo è il resto della divisione \(9/2\). L’operazione modulo dà come risultato \(0\) per tutti i numeri pari. In ciascuna esecuzione del ciclo for l’operazione modulo viene eseguita, successivamente, su uno degli elementi di x. Se l’operazione modulo dà \(0\) come risultato, ovvero se il valore considerato è un numero pari, allora la variabile count viene incrementata di un’unità. L’istruzione return() ritorna il numero di valori pari contenuti nel vettore di input alla funzione. Si noti che è necessario usare return(): la funzione ritornerà qualunque cosa sia stampato nell’ultima riga della funzione stessa.

Facciamo un esempio:

x <- c(1, 2, 1, 4, 6, 3, 9, 12)
countEvenNumbers(x)
#> [1] 4