R(一): R基礎知識

来源:http://www.cnblogs.com/tgzhu/archive/2016/08/14/5750658.html
-Advertisement-
Play Games

R 是一門擁有統計分析及作圖功能的免費軟體，主要用於數學建模、統計計算、數據處理、可視化等方向。據 IEEE Spectrum發佈的2016年編程語言前10位排名來看，R語言由2015年排名第6位上升級2016年的第5位。目前在CRAN 上發佈的演算法包已經超過8000+多個。R體系涉及到高等數據、概 ...


      R 是一門擁有統計分析及作圖功能的免費軟體，主要用於數學建模、統計計算、數據處理、可視化等方向。據 IEEE Spectrum發佈的2016年編程語言前10位排名來看，R語言由2015年排名第6位上升級2016年的第5位。目前在CRAN 上發佈的演算法包已經超過8000+多個。R體系涉及到高等數據、概率學、統計學、IT技術等多種知識的綜合應用，雖然看起來超級複雜，但學過程還是得從基礎開始。

    解釋：CRAN （The Comprehensive R Archive NetWork): 提供下載軟體安裝程式和相應軟體包的網站，訪問地址：https://www.r-project.org/

（附圖2016年編程語言排名：來源於 http://spectrum.ieee.org/static/interactive-the-top-programming-languages-2016）

 目錄：

  • R語言特點
  • R語法規範
  • R工作原理
  • R數據類型
  • R對象類別
  • R對象判斷轉換
  • R運算符
  • R特殊值
  • R迴圈語句
  • R工作空間
  • R幫助

R語言特點：

  • 靈活、開發、免費
  • R是一種解釋性語言
  • R區分大小寫
  • 幫助系統很贊，開發查找方便
  • 數量眾多的演算法功能包（8000+擴展包），還不包括在github上的開發包
  • 支持在UNIX、 Windows and MacOS多種系統上運行
  • 高質量、廣泛的統計分析、數據挖掘

R語法規範：

  • 對象的命名以"."或字母開頭，當以"."開頭時，第二個字元不允許是數字
  • 基本命令要麼是表達式，要麼是賦值。如果命令是表達式，它被解析後，結果顯示在屏幕同時清空命令所占記憶體。賦值被解析後，將值傳給變數結果不顯示。
  • 命令以";"分隔或另起一行，註釋以"#"標註
  • 當一條命令在一行結束時還沒不完整，R會結出延續提示符，預設是"+"
  • 與其它語言相比，R有個比較個性的賦值表達方式（即箭頭賦值符號），至於此表達方式的來源，在謝老師的一篇文章中有介紹，請參見 （http://yihui.name/cn/2012/09/equal-and-arrow/）
  • 開發過程中的編碼規範約定，可參見google的R語言編碼風格指南，如下圖（詳細參見：http://bbs.pinggu.org/thread-1410518-1-1.html）

R工作原理：

  • 當R在運行時，所有的變數、數據、函數及結果都是以對象的形式存在於電腦的活動記憶體中，期間進行的所有操作都是針對活動記憶體中的對象，如下示意圖
  • 用戶通過輸入一些命令調用函數，分析得出的結果可以直接顯示在屏幕上，也可以直接存入某個對象或寫入磁碟，因為產生的數據本身就是一種對象，所以它們也能被視為數據並能象其它數據一樣被處理分析。數據的輸入文件可來源於本地磁碟，也可以是從遠程服務端獲取
  • 上圖中示意的所有的R 函數都包含在某個庫里 (library), 我們從CRAN上下載的程式包被調用的時候，都要通過 library(包名）先載入到記憶體，再被使用，後面會詳細介紹。
  • 在R軟體安裝包里自帶的 base 庫是R的核心，在啟動R時會自動載入，它包含瞭如:數據讀寫、數據運算等基本操作。

R數據類型：

  •  數據型：Numeric  
  •  字元型：Character
  •  邏輯型：Logical
  •  因數型：Factor   (表示不同類別，在下麵的內容中會舉例來說明)
  •  複數型：Complex

R對象類別：

  • 向量（Vector): 線性代數裡面我記得又稱為矢量，它表示一系統元素的組合。（註意：向量裡面的元素類型必須一致，不一致時會自動進行轉換），如下圖示例
  • 因數（Factor): 為處理分類數據提供的一種有效方法，概念難懂，結合以下代碼說明 
    #取10名考生所在的省賦給變數province
 province <- c('四川','湖南','江蘇','四川','四川','四川','湖南','江蘇','湖南','江蘇')
 
 #創建因數, 並查看因數輸出結果
 pf <- factor(province);pf
 
 #錄入每位考生的分數
 score <- c(95,86,84,92,84,79,86,99,85,90)
 
 #計算各省的平均成績,併在屏幕顯示
 tapply(score,pf,mean)

  •  輸出結果如下圖：（這樣應該能明白了吧？）

  • 矩陣（matrix): 一種特殊的數組，是向量在多維度下的一般形式。 用法： matrix(data = NA, nrow = 1, ncol = 1, byrow = FALSE, dimnames = NULL)
    1. data為必要的矩陣元素，nrow 為行數，ncol 為列數，註意nrow 與ncol 的乘積應為 矩陣元素個數，byrow 項控制排列元素時是否按行進行，預設是按列，dimnames 給定行和列的名稱
    2. 示例代碼： 1：12表示 1至12 的有序數字序列 
      > matrix(1:12,nrow = 3,ncol = 4,byrow = TRUE,dimnames = list(c("Row1","Row2","Row3"),c("col1","col2","col3","col4")))
     col1 col2 col3 col4
Row1    1    2    3    4
Row2    5    6    7    8
Row3    9   10   11   12
>
  • 數據框（dataframe): 和矩陣類似的結構，列可以是不同的對象。
    1. 使用data.frame函數來初始化一個對象，示例代碼如下： 
      > duty <-data.frame(date=c("20160814","2016015","2016016"),
+                            Name=c("tgzhu","zhangShan","LiShi"),
+                            Tel=c("13606401549","13606401550","13606401551"))
> duty
      date      Name         Tel
1 20160814     tgzhu 13606401549
2  2016015 zhangShan 13606401550
3  2016016     LiShi 13606401551
>

    2. 在通過讀取本地文件、通過RODBC訪問資料庫訪問的都是 data.frame對象，在後續會以單獨的章節對其包含的操作進行介紹 

  • 列表(list): 一種泛化的向量，沒有要求所有元素數型一致
    1. 通過 list 函數來初始化一個對象，示例代碼如下： 
      #無tag 方式
list("tgzhu",16,TRUE)

#帶tag方式
list(name="tgzhu",workAge=16,goodMan=TRUE)

#list 嵌套
list(name="tgzhu",workAge=16,address=list(address="JN",Tel="13606401550"))

    2.  list中元素的訪問：list_name$tag_name、list_name[[tag_name]]、 list_name[[index]]

    3. 註意：list中元素的訪問需要雙層[[]]，如果單層[index]或[tag_name]會訪問到tag_name(或者index)與值本身，是個子list，而不僅僅是值；
    4. 雙層[[]]中的只能是單一的tag_name或index，不能是類似[[1:3]]這樣訪問，而單層可以[1:3]，提取出1~3作為子list
  • 小結：
    1. R中的數據結構主要面向《線性代數》中的一些概念，如向量、矩陣等
    2. R中其實沒有簡單數據（數值型、邏輯型、字元型等），對於簡單類型會自動看做長度為1的向量

 R對象判斷轉換：

  • R對象判斷函數：其返回值：TRUE或FALSE
    1. is.numeric()： 是否數值型數據
    2. is.character()：   是否字元型數據
    3. is.vector()：   是否向量數據
    4. is.matrix()：  是否矩陣數據
    5. is.data.frame()：   是否數據框數據
    6. is.factor()：    是否因數數據
    7. is.logical()：   是否邏輯型數據
  • 轉換數據類型：函數將輸入參數轉換為對應的類型
    1. as.numeric()
    2. as.character()
    3. as.vector()
    4. as.matrix()
    5. as.data.frame()
    6. as.factor()
    7. as.logical()
    • 簡單示例如下 
      > a <- c(1,2,3);a
[1] 1 2 3
> 
> is.numeric(a)
[1] TRUE
> 
> a<-as.character(a);a
[1] "1" "2" "3"
> 
> is.numeric(a)
[1] FALSE

 R運算符：

  • 算術運算符： + - * /
  • 邏輯運算符： <，<=，>，>=，==,!=, &, |, !
  • 數學函數：log，exp，sin，cos，tan，sqrt，max ，min，range，length，sum，prod，var

R迴圈語句：

  • 條件語句:  if (expr1 ) expr2 else expr3
  • 迴圈控制：for,repeat,while
    1. for語法： for (name in expr1 ) expr2 其中name 是迴圈變數，expr1是一個向量表達式，而expr2常常是根據虛擬變數name 而設計的成組表達式。在name 訪問expr1所有可以取到的值時，expr2都會運行
    2. 註意：相比其他程式語言，R代碼裡面很少使用for(),執行效率很低
    3. repeat expr， while (condition) expr
    4. 關鍵字break：可以用於結束任何迴圈，甚至是非常規的。它是結束repeat 迴圈的唯一辦法。
    5. 關鍵字next：可以用來結束一次特定的循環，然後直接跳入"下一次"迴圈

R特殊值：

  •  在某些情況下，向量的元素可能有殘缺.R為確保所有數據都能被正確識別、計算或統計等，定義了一些特殊值數據
    1. NULL：空數據
    2. NA（not available）：表示無數據
    3. NaN（Not a Number）：表示非數字
    4. inf：數字除以0得到的值，無窮大
  • 斷一個object （x）是不是屬於這些類型有相應的函數：
    1. is.null(x)
    2. is.na(x)
    3. is.nan(x)
    4. is.infinite(x)

R工作空間:

  • 工作空間（workspace）就是當前R的工作環境，它儲存著所有用戶定義的對象（向量、矩陣、函數、數據框、列表） 。在一個R會話結束時，你可以將當前工作空間保存到一個鏡像中，併在下次啟動R時自動載入它
  • 當前的工作目錄（working directory）是R用來讀取文件和保存結果的預設目錄。使用函數getwd()來查看當前的工作目錄，或使用函數setwd()設定當前的工作目錄。
  • 註意：如果需要讀入一個不在當前工作目錄下的文件，則需在調用語句中寫明完整的路徑。記得使用引號閉合這些目錄名和文件名
  • 用於管理工作空間的部分標準命令：
    1. getwd()： get working directory  顯示當前的工作目錄
    2. setwd("yourdirectory"):  修改當前的工作目錄為你指定的目錄地址
    3. ls()：  列出當前工作空間中的對象
    4. rm(objectlist)：  移除（刪除）一個或多個對象，變通一下： rm(list=ls())  即表示刪除工作空間記憶體中的所有對象
    5. rm(list=ls(pat=“^m”)): 刪除記憶體中以m開頭的變數
    6. options():  顯示或設置當前選項,這個命令很有用，在下麵的章節會用到
    7. save.image("myfile") ： 保存工作空間到文件myfile中（預設值為.RData）
    8. save(objectlist, file="myfile")：  保存指定對象到一個文件中
    9. load("myfile")：  讀取一個工作空間到當前會話中（預設值為.RData），一些表態的數據文件也可保存為.rdaa文件，通過load載入到記憶體
    10. q()：  退出R

R幫助：

  • help.start()： 打開所有已在本地安裝的幫助文檔
  • help( 函數名) 或 ? 函數名 : 查看函數幫助文檔
  • help.search(“pattern”)  或 ??pattern:  函數搜索已在本地電腦安裝的幫助文檔
  • 如果有些包是最近才安裝的，則設置rebuild參數來刷新資料庫，如：help.search(‘tree’,rebuild=TRUE）
  • 示例：help(“bs”,try.all.package=TRUE) : 預設情況下，help只會在載入記憶體的包中進行搜索，選項 try.all.package = FASLSE,若設為TRUE，則可在所有包中進行搜索。在 這種情況下，不會顯示函數 的幫助頁面
  • 若package未載入記憶體，而想查看幫助頁面，可使用：help(“bs”,package=“splines”);
  • apropos("yourSearchName")：找出所有名字中含有指定字元串的函數（僅載入到記憶體中的包中搜）

您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • Objective-C Runtime 運行時之一：類與對象
    Objective-C語言是一門動態語言，它將很多靜態語言在編譯和鏈接時期做的事放到了運行時來處理。這種動態語言的優勢在於：我們寫代碼時更具靈活性，如我們可以把消息轉發給我們想要的對象，或者隨意交換一個方法的實現等。 這種特性意味著Objective-C不僅需要一個編譯器，還需要一個運行時系統來執行 ...
  • Linux環境下Android開發環境的搭建
    本文主要介紹在Ubuntu下Android開發環境的搭建，所使用的IDE為Eclipse（Android Studio同理，且可省去配置SDK以及安裝adt插件的步驟）。 1.安裝JDK （1）JDK8下載地址：http://www.oracle.com/technetwork/java/javas ...
  • swift變數和函數
    swift 申明變數 var name = "Hello" //name會被自動識別成String 類型 或者指定變數類型： var name :String = "Hello" swift中用 ＋ 做字元串連接 ，但是不可 ＋ int 型。如果要加int 型，可採用如下的方法： var i ＝ 2 ...
  • SQL Server 資料庫分離與附加
    一、概述 SQL Server提供了“分離/附加”資料庫、“備份/還原”資料庫、複製資料庫等多種資料庫的備份和恢復方法。這裡介紹一種學習中常用的“分離/附加”方法，類似於大家熟悉的“文件拷貝”方法，即把資料庫文件（.MDF）和對應的日誌文件（.LDF）拷貝到其它磁碟上作備份，然後把這兩個文件再拷貝到 ...
  • SQL封裝、多態與重載
    面向對象1.類：眾多對象抽象出來的2.對象：類實例化出來的 3.類的定義關鍵字 class 4.類裡面包含成員變數成員屬性 成員方法 5.面向對象三大特性（1）封裝目的：保護類，讓類更加安全。做法：讓類裡面的成員變數變為私有的，做相應的方法或者屬性去間接的操作成員變數 封裝成員方法來間接操作類裡面的 ...
  • R(二): http與R腳本通訊環境安裝
    結合實際的工作環境，在開始R研究的時候，首先著手收集的就是能以Web方式發佈R運行結果的基礎框架，無耐的是，R一直以來常使用於個人電腦的客戶端程式上，大家習慣性的下載R安裝包，在自己的電腦上安裝 --> 寫演算法 --> 運行 --> 以貼圖或者文檔的形式發表自己的作品。花了較長時間，終於找著了一套框 ...
  • T-SQL：畢業生出門需知系列（九）
    《SQL 必知必會》讀書筆記 -- 第9課 彙總數據 9.1 聚集函數：對某些行運行的函數，計算並返回一個值 案例： -- 確定表中函數 -- 獲得表中某些行的和 -- 找出表列的最大值、最小值和平均值等 --當我們實際想要彙總信息，而不是需要數據本身時，可節省時間和帶寬。 --表9-1 --函數 ...
  • 【BBED】bbed常用命令
    【BBED】bbed常用命令 一.1 相關知識點掃盲 BBED(Oracle Block Browerand EDitor Tool)，用來直接查看和修改數據文件數據的一個工具，是Oracle一款內部工具，可以直接修改Oracle數據文件塊的內容，在一些極端恢復場景下比較有用。該工具不受Oracle... ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 移動開發（一）：使用.NET MAUI開發第一個安卓APP
    移動開發（一）：使用.NET MAUI開發第一個安卓APP 對於工作多年的C#程式員來說，近來想嘗試開發一款安卓APP，考慮了很久最終選擇使用.NET MAUI這個微軟官方的框架來嘗試體驗開發安卓APP，畢竟是使用Visual Studio開發工具，使用起來也比較的順手，結合微軟官方的教程進行了安卓 ...
  • wpf ToggleButton選中效果和一個登錄界面
    前言 QuestPDF 是一個開源 .NET 庫，用於生成 PDF 文檔。使用了C# Fluent API方式可簡化開發、減少錯誤並提高工作效率。利用它可以輕鬆生成 PDF 報告、發票、導出文件等。 項目介紹 QuestPDF 是一個革命性的開源 .NET 庫，它徹底改變了我們生成 PDF 文檔的方 ...
  • 彈幕樹洞項目功能新增篇
    項目地址 項目後端地址： https://github.com/ZyPLJ/ZYTteeHole 項目前端頁面地址： ZyPLJ/TreeHoleVue (github.com) https://github.com/ZyPLJ/TreeHoleVue 目前項目測試訪問地址： http://tree ...
  • 第27篇 sqlserver2022詳細安裝步驟
    話不多說，直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載： https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe，運行開始下載SQL server； 二. ...
  • .NET 開源高性能 MQTT 類庫
    前言 隨著物聯網（IoT）技術的迅猛發展，MQTT（消息隊列遙測傳輸）協議憑藉其輕量級和高效性，已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫，為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog文檔翻譯系列（六） - 可用的接收器、增強器、格式化輸出
    Serilog支持多種接收器用於日誌存儲，增強器用於添加屬性，LogContext管理動態屬性，支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項，適用於不同需求。 ...
  • 警惕 Visual Studio 屬性求值副作用導致邏輯不符合預期
    目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據，爬取信息時需要模擬瀏覽器行為，否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下： 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • [使用目前最新版]HybridCLR6.9.0+YooAsset2.2.4實現純C# Unity熱更新方案 (一)
    1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時，無需重新下載客戶端進行安裝，而是在應用程式啟動的情況下，在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR，Xlua，ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles，Addressable， ...
  • 在 ASP.NET Core Web API 中使用操作篩選器統一處理通用操作
    本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺，其實像阿裡雲，騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後，它會送 ...
  • 第28篇 如何.net中實現高效可靠數據同步api
    通過以下方式可以高效，並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計，確保API端點明確，並使用適當的HTTP方法（如POST用於創建，PUT用於更新）。 設計清晰的請求和響應模型，以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證，確保接收到的數據符合預期格 ...
所有分類