R类型转换expression()function()

Question

我一直在尝试用R编写一个实现牛顿方法的程序。我大部分时候都取得了成功，但是有两个小障碍困扰着我。这是我的代码:

Newton<-function(f,f.,guess){
    #f <- readline(prompt="Function? ")
    #f. <- readline(prompt="Derivative? ")
    #guess <- as.numeric(readline(prompt="Guess? "))
    a <- rep(NA, length=1000)
    a[1] <- guess
    a[2] <- a[1] - f(a[1]) / f.(a[1])
    for(i in 2:length(a)){
        if(a[i] == a[i-1]){
           break
        } 
        else{
           a[i+1] <- a[i] - f(a[i]) / f.(a[i])
        }
    }   
    a <- a[complete.cases(a)]
    return(a)
}

如果尝试使用f提示用户输入，我将无法通过R识别函数f.和readline()。我收到错误“Newton()中的错误:找不到函数“f。”。”但是，如果我注释掉了读取行(如上所述)，请事先定义f和f.，那么一切正常。

我一直在尝试让R计算函数的导数。问题是R可以采用符号导数的类对象是expression()，但是我想采用function()的导数并将它给我一个function()。简而言之，我在expression()和function()之间的类型转换遇到麻烦。

对于从function()到expression()，我有一个难看但有效的解决方案。给定一个函数f，D(body(f)[[2]],"x")将给出f的导数。但是，此输出是expression()，我无法将其转换回function()。我是否需要使用eval()或其他内容？我尝试了子设置，但无济于事。例如:

g <- expression(sin(x))
g[[1]]
sin(x)
f <- function(x){g[[1]]}
f(0)
sin(x)

当我想要的是f(0)= 0时，因为sin(0)= 0。

编辑:谢谢大家!这是我的新代码:

Newton<-function(f,f.,guess){
    g<-readline(prompt="Function? ")
    g<-parse(text=g)
    g.<-D(g,"x")
    f<-function(x){eval(g[[1]])}
    f.<-function(x){eval(g.)}
    guess<-as.numeric(readline(prompt="Guess? "))
    a<-rep(NA, length=1000)
    a[1]<-guess
    a[2]<-a[1]-f(a[1])/f.(a[1])
    for(i in 2:length(a)){
        if(a[i]==a[i-1]){break
        }else{
        a[i+1]<-a[i]-f(a[i])/f.(a[i])
        }
    }   
a<-a[complete.cases(a)]
#a<-a[1:(length(a)-1)]
return(a)
}

Answer 1

出现第一个问题是因为readline读取文本字符串，而您需要的是表达式。您可以使用parse()将文本字符串转换为表达式:

f <-readline(prompt="Function? ")
sin(x)
f
# [1] "sin(x)"

f <- parse(text = f)
f
# expression(sin(x))

g <- D(f, "x")
g
# cos(x)

要将表达式中的函数调用中的参数值传递给表达式(whew!)，您可以在包含提供的值的环境中对其进行eval()编码。很好，R允许您在提供给envir=的eval()参数的列表中提供这些值:

> eval(f, envir=list(x=0))
# [1] 0