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  • R语言教程(一)

    千次阅读 2015-08-25 13:38:10
    R语言教程(一)1. 前言最好的资料是官方文档,这里是一些总结和实践经验,适合新手入门或者中级者参考,高手请飘过。 官方地址如下: https://www.r-project.org/ 另外,关于R语言环境的安装以及IDE的使用这里也...

    R语言教程(一)

    1. 前言

    最好的资料是官方文档,这里是一些总结和实践经验,适合新手入门或者中级者参考,高手请飘过。
    官方地址如下:

    https://www.r-project.org/

    另外,关于R语言环境的安装以及IDE的使用这里也仅作简单介绍,详细情况可在网上查找其他资源。

    2.R环境的安装

    打开官网后,点击“download R”链接,如下图所示。

    这里写图片描述

    打开后,会显示R语言环境安装文件在不同地区的镜像,在中国地区寻找如下。

    这里写图片描述

    选择一个镜像链接打开,可以选择下载Linux、Mac和Windows版本,这里我选择的是Windows的版本。

    这里写图片描述

    下载安装包,安装,安装完成后打开如下R语言环境。

    这里写图片描述

    3.简单的R语言操作

    3.1 一个简单的四则运算命令

    R语言最大的优势之一就是数学计算,那么如何计算呢?我们可以在命令提示符后直接输入四则运算表达式,并按回车。如下所示:

    这里写图片描述

    看,R帮我们计算出结果是15。其前面的“[1]”是维度的表示,R语言实际是使用向量来进行数学运算的,这个以后会讨论,目前你可以认为这个东西就是行号。

    3.2 Tab键的作用

    R语言提供了大量的函数供使用者调用,但有时函数名字很长,我们不一定记得住。这时tab键提供了补全的功能,熟悉Linux的人可以很容易理解tab补全的含义。但这里还是简单介绍一下。
    函数“contributors()”可以显示为R语言做出过贡献的人员名单。在命令提示符下输入“contr”后按两下tab键,会有如下提示:
    这里写图片描述
    看到了吧,R环境会把所有的以“contr”开头的东西都提示出来,其中就有“contributors”。
    如果我们输入“contribu”,再按两下tab键,则环境会直接补全“contributors”,因为符合条件的只有这一个函数。

    3.3 上下键回看以前的命令

    有时我们输入一个很长的计算命令之后,看完结果可能希望修改其中的一些参数重新计算一下,但是命令很长,重新输入一遍很麻烦,此时可以按一下上键,刚才输入的命令就会重新出现在提示符后面。上下键大家多试试就知道是什么意思了。

    4. 如何获得帮助信息

    在R语言环境中获得帮助信息很简单。一个是help函数,一个example函数。
    比如需要plot的函数的用法,可以输入如下命令:

    >help(plot)

    此时,R环境会使用默认浏览器打开一个网页里面有plot函数的帮助信息。

    如果你需要一些函数使用的例子,可以使用example函数。比如plot函数的例子,可以输入如下命令:

    >example(plot)

    结束语

    掌握了以上这些,你可以拿R语言环境当做一个科学计算器了。

    展开全文
  • R语言教程(二)

    千次阅读 2015-08-30 14:14:22
    R语言教程(二)1.R语言的基本运算量——向量1.1 什么是向量向量是一组“数”的有序集合。这不是教数学,只要把握两点就好 1.向量由一组“数”组成,“数”可以是一个也可以是多个; 2.这组“数”是有序的。举个...

    R语言教程(二)

    1.R语言的基本运算量——向量

    1.1 什么是向量

    向量是一组“数”的有序集合。这不是教数学,只要把握两点就好
    1.向量由一组“数”组成,“数”可以是一个也可以是多个;
    2.这组“数”是有序的。

    举个具体的例子:
    (0,1,2)就是一个向量,它由0,1,2这三个“数”组成,并且这个三个“数”是有序的,也就是说(0,1,2)和(1,2,0)是两个不同向量。

    在R语言中,这个“数”的概念比较广泛,可以数学上实数、复数,也可以是逻辑值,甚至是字符串。不过在以后的讨论中,很少会涉及到字符串,因为我觉得用的不多,并且我相信当大家掌握了其他的向量用法,字符串的使用也会融会贯通的。

    PS:R语言对复数的表示有一个点需要注意,就是像6+i这种要表示为6+1i,即复数单位前的系数不可省略。这个影响有时还是很大的,比如sqrt(-17)是非法的,因为负数是无法开平方的,但是sqrt(-17+0i)是合法的,有一些数学基础的人应该很容易看出其中的区别。

    1.2 如何创建一个向量

    R语言中创建一个向量的方法实在是太多了,这里只介绍9种基础的方法,实践中向量的创建大部分是它们的组合。

    形式1:基本式
    这里写图片描述
    这是利用c()函数最基本的形式,x即表示你创建的向量(1,2,3)。这里有两点需要说明:
    1.R语言中的赋值使用”<-“这个符合,虽然我们更熟悉“=”也是可以的,但很多人都用”<-“,所以请大家也继承这个习惯。
    2.R语言是大小写敏感的,c()与C()对于R语言来说是不同的两个函数。

    形式2:连续式
    这里写图片描述
    应该很容易看懂,指定起止数,按间隔为1或者-1生成向量。这种方式可以使用c()函数也可忽略。
    ps:如果输入a<-0.1:3,向量a是什么样的呢?大家可以自己试试,体会其中的含义。

    形式3:连续式,可以指定间隔
    这里写图片描述
    这里使用了seq函数,应该也很好理解,从2开始,到3为止,以间隔0.2生成向量。

    形式4:连续式,指定起始、间隔和长度
    这里写图片描述
    这个也很好理解吧,从1开始,以间隔为1,生成长度为5的向量。
    ps:seq的详细用法,大家可以使用help查询一下,方法上一篇讲过了。千万不要懒,官方文档永远是最好的帮助。

    形式5:嵌套式
    这里写图片描述
    这实际上是利用一个已知向量生成新的向量的方法。向量e是利用向量d和“-1”组成的。

    形式6:重复式
    这里写图片描述
    重复式使用了rep函数。向量g其实等价于c(f,f,f),但是如果要重复100次,rep(f,100)显然比c(f,f……)方便许多。向量h是将向量f中的每个元素重复3次形成的。

    形式7:切片式
    这里写图片描述
    向量k是一个很长的向量,有时我们只需要向量k的一部分。这时我们可以使用向量index对向量k进行切片。切片的方法是使用“[]”。如图,向量m就是我使用向量k的第一个到第四个元素生成的新向量。向量index不需要是1:4这种连续的形式,index<-c(1,10,50)也是正确的。
    对于有一定编程基础的人来说,向量index可以理解为向量k的下标,不过,R语言的下标是从1开始,而不是0开始。

    形式8:切片式,使用负数下标
    这里写图片描述
    可以看出,这种方法实际上是删除向量k的第一到第四个元素。

    形式9:赋值式
    这里写图片描述
    有时你可能需要改变向量中部分值,此时可以使用这种赋值的形式。

    ps:向量的创建还有一些其他的方法,大家可以上网找找。

    1.3 向量的运算

    在R语言中,运算都是以向量为基础的。比如我们先前提到的3*5,实际上,在计算时应理解为c(3)*c(5)。其结果15也是一个向量,即c(15)。

    R语言向量的运算规则简单来说分三步:
    1.将较短的向量补全,使运算符两侧的向量长度相等;
    2.补全的规则是短向量重复,使其长度大于等于长向量,再按长向量的长度切片;
    3.将两个向量中位置对应的两个元素,按运算符运算。

    以上的说法很抽象,举个简单例子。
    这里写图片描述
    首先,3应理解为c(3),即图中的计算应理解为c(3)*c(1,2,3)。显然,c(3)的长度是1,而c(1,2,3)的长度是3,c(3)需要将长度补全为3,再进行计算。根据补全的规则,c(3)重复为c(3,3,3)。长度相等后,两者按位相乘,c(3*1,3*2,3*3),即c(3,6,9)。

    再看一个例子。
    这里写图片描述
    看到警告信息了吧,两者长度不是整数倍。这种情况的运算过程中多了一个切片的动作,首先c(2,3)由于长度不够进行补全,为c(2,3,2,3),长度超过了3,就按长度3进行切片,变为c(2,3,2)。然后,c(2,3,2)*c(4,5,6)得到结果c(8,15,12)。

    ps:实践中如果遇到这种长度不是整数倍的情况,要想想是不是哪里弄错了。

    以上都是四则运算的例子,其实函数运算也可以作用于向量。比如:
    这里写图片描述
    sqrt是开方运算,上面的运算相当于c(sqrt(2),sqrt(4),sqrt(8))。

    1.4 向量的类型和类型转换

    前文提到,R语言的向量可以由实数、复数甚至字符串组成。那么,如何知道一个向量是由什么组成的呢?R语言提供了一个函数:mode()。

    例如:
    这里写图片描述
    mode函数会返回一个字符串表示向量的类型,如图所示向量a由复数组成,向量b由实数组成。

    R语言同样提供了方法将不同类型的向量进行转换。比如想要将向量b转换为一个由字符串组成的向量c,我们可以如下操作:
    这里写图片描述
    as对象还有许多其他的方法用于类型转换,请自行help。

    结束语

    掌握了以上这些,再配合R语言自带的函数,一些复杂的运算也可以了。不过目前这只是一些最基本的内容,在后面的脚本设计里,还有很多其他的东西要介绍。

    展开全文
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