[赞]R语言学习知识教学方案计划教育教程记录材料资料知识学习入门基础级2知其然.doc

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1、,.R编程笔记2一、 简介1. 突出特点：【多领域的统计资源】目前在R网站上约有2400个程序包，涵盖了基础统计学、社会学、经济学、生态学、空间分析、系统发育分析、生物信息学等诸多方面。【免费】2. 缺点：【占用内存】所有的数据处理在内存中进行，不适于处理超大规模的数据。【运行速度稍慢】即时编译，约相当于C语言的1/20。3. CRAN ：全称The Comprehensive R Archive Network。由世界几十个镜像网站组成网络，提供下载安装程序和相应软件包。各镜像更新频率一般为1-2天。推荐镜像： 中国的镜像:数学所：http:/ftp.ctex.org/mirrors/CRA

2、N/即时更新的CRAN源：http:/cran.r-project.org/界面下如下（版本 R2.11.1）4. R程序包 （R packages）4.1 什么是R程序包R程序包是多个函数的集合，具有详细的说明和示例。每个程序包包含R函数、数据、帮助文件、描述文件等,window下是zip形式，安装时不要解压缩。R程序包是R功能扩展，特定的分析功能，需要用相应的程序包实现。例如：系统发育分析，常用到ape程序包，群落生态学vegan包等。4.2 常用R程序包ade4 利用欧几里得方法进行生态学数据分析adephylo系统进化数据挖掘与比较方法ape 系统发育与进化分析apTreeshape进

3、化树分析boot Bootstrap检验cluster聚类分析ecodist生态学数据相异性分析FD 功能多样性分析geiger物种形成速率与进化分析Graphics绘图lattice栅格图maptools空间对象的读取和处理mefa 生态学和生物地理学多元数据处理mgcv 广义加性模型相关mvpart多变量分解nlme 线性及非线性混合效应模型ouch 系统发育比较pgirmess生态学数据分析phangorn系统发育分析picante群落系统发育多样性分析raster栅格数据分析与处理seqinrDNA序列分析sp 空间数据处理spatstat空间点格局分析，模型拟合与检验splancs空

4、间与时空点格局分析stats R统计学包SDMTools物种分布模型工具vegan 植物与植物群落的排序，生物多样性计算CRAN Task Views 中有对程序包的分类介绍 4.3 R程序包安装1 用函数 install.packages()，如果已经连接到互联网，在括号中输入要安装的程序包名称，选择镜像后，程序将自动下载并安装程序包。例如： 要安装picante包,在控制台中输入 install.packages(picante)2 安装本地zip包路径：Packagesinstall packages from local files选择本地磁盘上存储zip包的文件夹。4.4 程序包导入

5、及使用程序包的中函数，都要先导入，再使用导入：library(vegan) 包中函数使用方法同R自带的函数使用方法一样。4.5 查看帮助文件1查询程序包内容：1 菜单 帮助Html帮助2 查看pdf帮助文档2查询函数使用介绍：1 ?t.test 2 RGuiHelpHtml help3 apropos(t.test) 4 help(t.test)5 help.search(t.test) 6 查看R包pdf手册3解读帮助文件：lmstats #函数名及所在包 Fitting Linear Models #标题Description #函数描述Usage #默认选项Arguments #参数De

6、tails #详情Author(s) #作者References #参考文献Examples #举例例：帮助R函数帮助（文本）弹出点“确定”后弹出下面网页或录入 二、 函数与对象1. R函数1.1 函数形式 R是一种解释性语言，输入后可直接给出结果。功能靠函数实现。函数名(输入数据，参数= )例：平均值 mean(x, trim = 0, na.rm = FALSE, .) 线性模型 lm(yx, data=test)1.2 函数种类低级 VS 高级（泛函） HelpHtml helppackageslog() log10() exp() sin() cos() tan() asin() ac

7、os()binom.test()fisher.test()chisq.test()glm(y x1+x2+x3, binomial)friedman.test()常用统计函数如下：返回值返回序号举例：箱线图绘制函数的调用boxplot(daytype, data=bac, col=red, xlab=Virus, ylab=days)daytype， 以type为横轴，day为纵轴绘制箱线图。（type,day都是向量对象（后面会介绍）data=bac 数据来源bac （bac 为数据框对象）col=“red” 箱线图为红色xlab=“Virus” 横轴名称为Virusylab=“days”

8、纵轴名称为days2. 对象R处理的所有数据、变量、函数和结果都以对象的形式保存2.1 命名规则1. 区分大小写,注意China和china的不同。2. 不能用数字作为变量，对象也不能用数字开头，但是数字可以放在中间或结尾，如2result与result2，后者是合法的。3. 建议不要用过短的名称。可以用”.”作为间隔，例如 anova.result1。4. 不要使用保留名：NA, NaN, pi, LETTERS, letters, month.abb, month.name2.2 元素类型（存储类型）对象是由各元素组成的。每个元素，都有自己的数据类型数值型 Numeric 如 100, 0

9、, -4.335字符型 Character 如 “China”逻辑型 Logical 如TRUE, FALSE因子型 Factor 表示不同类别复数型 Complex 如：2 + 3i2.3 对象类型（结构化数据）向量(vector) 一系列元素的组合。如 c(1,2,3); c(a,a,b,b,c)因子(factor) 因子是一个分类变量c(a,a,b,b,c)矩阵(matrix) 二维的数据表，是数组的一个特例x - 1:12 ; dim(x) = 3) 数据框(dataframe) 是由一个或几个向量和（或）因子构成，它们必须是等长的，但可以是不同的数据类型。列表(list) 列表可以包

10、含任何类型的对象。 可以包含向量、矩阵、高维数组，也可以包含列表2.4 运算符数学运算 运算后给出数值结果+, -, *, /, (幂)比较运算 运算后给出判别结果(TRUE FALSE), , =, =, !=逻辑运算 与、或、非!, &, &, |, |2.5 数据表每个数据表可以看作一个数据框(dataframe)，由很多不同类型的向量组成，如字符型，因子型，数值型，每一列(column)作为一个向量(vector)，每一行(row)作为一个记录(entry)。如何生成数据框？(1) 从外部数据读取test.data - read.csv(D:/R/test2.csv,header=T)

11、 header=T 表示用第一行为列标题read.table(file=file.choose(),header=T) 可以弹出对话框，选择文件。数据量较大时用read.table函数从外部txt文件读取：data1-read.table(d:/t.test.data.txt,header=T)(2) 各类型因子组合成数据框见后2.6.3，数据框创建举例： 外部读入数据后进行方差分析bac-read.table(d:/anova.data.txt,header=T) #将ba数据框中的type转换为因子(factor)=有分类的作用bac$type-as.factor(bac$type) ba

12、.an-aov(lm(daytype, data=bac) summary(ba.an) boxplot(daytype,data=bac,col=red)2.6 对象的创建2.6.1 向量（1）生成向量的函数 c() , rep() , seq() , “:”c(2,5,6,9) #自定义的向量rep(2,times=4) # 重复型向量seq(from=3, to=21, by=3 ) #等距数值型向量 1 3 6 9 12 15 18 211:15 #连续型数值向量 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15通过与向量的组合，产生更为复杂的向量。rep(1

13、:2,c(10,15) #数值1重复10次，数值2重复15次rep(1:5,1:5) #数值1至5按顺序分别重复1:5次注意：除了生成数值型向量，还可以生成字符型（abc），逻辑型(T,F)和复数型(a+bi)向量。（2）随机数向量 runif(10, min = 0, max= 1) #均匀分布随机数rnorm(10, mean = 0, sd = 1)# 正太分布随机数几个随机数的相关函数概率密度 dunif(x, min=0, max=1, log = FALSE) 累积函数 punif(q, min=0, max=1, )分位数 qunif(p, min=0, max=1, ) 随机均

14、匀分布 runif(n, min=0, max=1)2.6.2 矩阵dim() 和matrix() 为生成矩阵的函数，其中dim() 定义矩阵的行列数，举例：（1）x - 1:12dim(x) - c(3,4) ,1 ,2 ,3 ,4 1, 1 4 7 10 2, 2 5 8 11 3, 3 6 9 12（2）matrix.x - matrix(1:12,nrow=3,byrow=T)t(x) #转置 row.names() col.names #为行或列添加名称2.6.3 数据框cbind() # 按列组合成数据框rbind() # 按行组合成数据框data.frame() #生成数据框he

15、ad() #默认访问数据的前6行例子：2.6.4 列表列表可以是不同类型甚至不同长度的向量(数值型，逻辑型，字符型等等)、数据框甚至列表的组合。list()例如：list(character,numeric,logical,matrix.x)2.7 类的判断和转换2.7.1 判断 （is）对象类型判断mode() 判断存储的类型class() 判断数据的类根据数据的类，采用相应的处理方法。以下函数，主要用在函数处理异常时使用，目的是增强程序的稳健性。is.numeric() #返回值为TRUE或FALSEis.logical() #是否为逻辑值is.charactor() #是否为字符串is.

16、null() #是否为空is.na() #是否为na2.7.2 转换(as)as.numeric() #转换为数值型as.logical() #转换为逻辑型as.charactor() #转换为字符串as.matrix() #转换为矩阵as.data.frame() #转换为数据框as.factor() #转换为因子2.8 元素引用2.8.1 向量内其中 x2 - c(1,3,5)表示去除向量中第1,3,5个元素以一个向量作为元素引用的参数2.8.2 矩阵/数据框内矩阵和数据库都是二维的，元素引用方式类似分别对矩阵提取第一列元素、第二列元素、第2行第1列的元素 注意 数据框的不同列有列名称的

17、对整列的引用使用“$”可表示为intake FileOpen Script #Ctrl+R运行3 直接粘贴到R控制台ctrl+c, ctrl+v第三种最为简单直接务必要加后缀名啊！四、 绘图4.1功能简介R具备卓越的绘图功能，通过参数设置对图形进行精确控制。可输出Jpg、tiff、eps、emf、pdf、png等格式。通过与GhostScript软件的结合，可以生成600dpi，1200dpi的等各种分辨率和尺寸的图形。绘图是通过绘图函数&选项结合完成。绘图函数包括高级绘图函数和低级绘图函数4.2 绘图参数参数用在函数内部，在没有设定值时使用默认值。font = 字体, lty = 线类型,

18、lwd = 线宽度, pch = 点的类型,xlab = 横坐标, ylab = 纵坐标, main=主标题, ub=子标题xlim = 横坐标范围, ylim = 纵坐标范围,axis（）坐标轴，box() 图边框也可以对整个要绘制图形的各种参数进行设定参见 par()4.3 实例 （1）一气呵成插入文本函数 text()（2）分步绘图添加Y轴，并设置轴标签跨度将点加入添加X轴添加外框空图版添加标题 （3）添加对象五、 编写函数R可以灵活的编写程序，用户自己编写的程序可以直接调用。编程时无需声明变量的类型。 5.1基本格式 函数名 - function(数据,参数1= 默认值,) 异常处理; 表达式(循环/判别); return(返回值); 函数内部也可用 # 添加注释5.2 if 判断，for循环用法if (条件) 表达式1 else 表达式2for(变量 in 向量) 表达式while(条件) 表达式 5.3返回值 1.返回值表示函数输出的结果。2.返回值必须是一个对象。3.R默认将最后一行作为返回值。4.如果函数的结果需要有多个返回值，可以创建一个list()，并返回该对象。5.也可以用return()函数，设定返回值。6.但是一个函数的返回的对象只有一个。