1、R语言介绍

R和RStudio 是与计算机进行对话的两个工具

RStudio 是话筒

R是沟通所用的语言

R的由来：基于S语言，由新西兰奥克兰大学的Robert Gentleman和Ross Ihaka开发，因两位开发者名字首字母都是R，所以该语言命名为R。

怎样理解R

一种计算机语言

一种用于统计分析、绘图的操作环境

用户接口

R 语言特点

R 是一款开源、免费的软件，可以跨平台运行

R 提供了非常丰富的统计分析技术

有很多非常实用并包含最新技术的R包，而且更新速度非常快

R的绘图功能十分强大

软件界面：

配置文件，选择SDI单窗口

选择save进行直接保存修改，不需要更改路径

效果图：

R环境下的提示符：

2、R包的安装

下载包：

查看所有包的命名：

(.packages(all=T))

加载包命令：

没有任何提示表示结果正常

向量的长度=向量的个数

字符串向量，双引号 “ ”

c函数：拼接功能

同时下载两个包

install.packages(c("reshape2","dplyr"))

创建R对象

R语言区分大小写

对象sz

1：6数值

sz

连续赋值：

ls()函数调取所有对象

get()函数得到变量的数值

删除对象：

删除所有对象

rm(list=ls())

统计函数

sum()

sz+1：2

sz+1：4

元素方式运算

R使用元素执行方式运算的机制：匹配向量，独立操作每对元素

如果两个向量长度不等，R会在较短的向量上重复

以上这种行为在R中被称为向量循环，帮助R执行元素方式运算

矩阵乘法：当需要使用矩阵乘法时，需要做出专门的请求

计算向量的内积：sz%*%sz

计算向量的外积：sz%o%sz

转置：t()

计算矩阵的行列式：det()

sz*sz 平方运算

sz%*%sz  一行一列

sz%o%sz

c(2,5,6,8)%o%c(3,7)

项目一：

用sample()函数，抽取1：6的随机数，抽取两次

sample函数可以完成随机抽样处理，其基本形式为：

sample(x, size, replace= FALSE)

replace=False 表示不可放回抽样

用replicate()函数执行100次

replace=TRUE/replace=T可放回抽样

基于名称的传参和基于位置的传参

基于位置的传参必须严格按照位置顺序，否则出错

自定义函数------------调用函数

练习：重复执行10次郑色子，得到10个点数和

首先自定义函数，再调用函数

直接调用前面定义的函数

修改函数fix(函数名)

传参处理：

生成等差数列函数seq

seq(...)## Default S3 method:

seq(from = 1, to = 1, by = ((to - from)/(length.out - 1)),

length.out= NULL, along.with =NULL, ...)

seq.int(from, to, by, length.out, along.with, ...)

seq_along(along.with)

seq_len(length.out)

输出9个

伴随向量：

生成步长为1的等差数列

乘方运算

绘制一个散点图：两个变量的关系

直方图

直方图的横纵坐标都是连续的，强调的是数值连续的变化规律，可以表示两个变量

> xx

[1] 1 2 3 3 3

> qplot(x)

qplot(x,binwidth=1)

当次数够多满足正态分布

zn qplot(zn,binwidth=1)

# 入样概率 prob控制概率

>zsz

function(sk){

skn

sum(skn)

}> zn qplot(zn,binwidth=1)

#添加入样概率，6点概率是其他点数概率的3倍

function(sk=1:6){

skn

sum(skn)

}

向量的循环：

> rep(1:3,times=3)

[1] 1 2 3 1 2 3 1 2 3

> rep(1:3,each=3)

[1] 1 1 1 2 2 2 3 3 3

> rep(1:3,times=c(1,3,2))

[1] 1 2 2 2 3 3

>

字符串连接函数paste

paste()

其中...表示一个或多个R可以被转化为字符型的对象；参数sep表示分隔符，默认为空格；

项目二-设计扑克牌模拟系统

要求：自动洗牌、发牌

任务一：创建一副牌。学会如何使用R的数据类型和数据结构。

任务二：编写发牌和洗牌的函数。学习从一个数据集中抽取想要的数值。

任务三：改变点数系统。学习在数据的内部改变数据的取值

任务四：管理扑克牌的状态。学习R的环境系统和作用域规则。

原子型向量

数据结构：数据结构是存储、组织数据的方式，是数据内部的构成方法。

原子型向量：R里面最简单的数据类型，是构成其他对象类型的基本元素。

原子型向量的特点：每个原子型向量都将一种类型的数据存储在一个一维向量中。

原子型向量的分类：

双整型：存储普通的数值型数据；

> x1x1

[1] 1 2 3 4 5 6

> is.vector(x1)

[1] TRUE>length(x1)

[1] 6

>typeof(x1)

[1] "double"

整型：存储整型的数据；

> intint

[1] -1 2 4

字符型：存储文本型数据；

逻辑型：用来存储TRUE和FALSE这两个布尔数据。

> logiclogic

[1] TRUE FALSE>typeof(logic)

[1] "logical"

复数型和原始类型：分别来存储复数和数据的原始字节。is.vector()：查看某个对象是否为向量。

typeof()：查看某个对象的数据类型

#练习：生成一个原子型向量，来存储同花顺的牌面

同一种花色的顺子，比如黑桃的 A 、 K 、 Q 、 J 、 10

R-属性

属性：附加给原子型向量的额外信息。

attributes()：查看一个对象包含哪些属性信息。

原子向量最常见的三种属性：名称、维度和类。每种属性都有自己的辅助函数。

练习1：给骰子的每个点数命名，并查看。

命名向量：

> klkl

a b1 2

关于维度：dim()函数可以将一个原子型向量转换为一个n维数组。

> dim(sz)sz

[,1] [,2] [,3]

[1,] 1 3 5[2,] 2 4 6

>

练习2：将一个向量转换为矩阵，并查看数据排列方式。

dim(sz)

练习3：用matrix()函数创建矩阵。

3行2列

2行3列

练习4：用array()函数创建数组。

2行3列，4个切片

typeof()：查看某个对象的数据类型

R--类

类：新的结构，新的格式。class()：查看一个对象的类。

练习1：赋予向量以维度属性，观察其class属性的变化。

用属性系统表示更多的数据类型：日期时间与因子。

日期与时间：R用一个特殊的类来表示日期和时间数据。

POSIXct：一个被广泛用于表示日期与时间的框架。

R处理规则：R函数在显示该对象之前，会根据POSIXct标准将该时间转换为用户可以理解的字符串。

练习2：用Sys.time()函数查看当前系统时间，并查看该对象的类和类型。

>Sys.time()

[1] "2019-12-05 21:37:24 CST"

> nownow

[1] "2019-12-05 21:37:57 CST"

练习3：用unclass()函数移除对象的class属性。

>now

[1] "2019-12-05 21:37:57 CST"

> class(now)

[1] "POSIXct" "POSIXt"

>typeof(now)

[1] "double"

>unclass(now)

[1] 1575553078

> #练习：1970年1月1日零点之后的100万秒是哪一天？

> mil

> class(mil)mil

[1] "1970-01-12 21:46:40 CST"

R--因子

因子：存储分类信息。

R中因子生成机制：R会将向量中的值重新编码为一串整数值，再将编码的结果存储在一个整型向量中，

然后对其添加一个levels属性和一个class属性。其中levels属性包含显示因子值的一组标签。

练习1：用factor()函数创建一个因子。

练习2：用as.character()函数将一个因子强制转换为字符串。

问题：当在原子型向量中存储多种类型的数据会发生什么问题呢？

integer整型向量

> xbxb

[1] female male male female

Levels: female male> class(xb)

[1] "factor"

>typeof(xb)

[1] "integer"

>as.numeric(xb)

[1] 1 2 2 1

强制转换

R强制转换所遵循的规则：

如果一个原子型向量包含字符串，R会将该向量中的所有元素都转换成字符型。

如果一个原子型向量只包含逻辑型和数值型元素，R会将逻辑型全部转换成数值型。

原因：单一数据类型的好处：数据操作更加直接和高效；而且就变量而言，变量中每个值度量的都是相同的属性，

因此没有必要使用不同的数据类型。

NA表示缺失值

> mnmn

[1] "男" "男" "女"

> sum(mn=="男")

[1] 2

> sum(mn=="女")

[1] 1

> sum(mn=="男")/sum(mn)

Errorin sum(mn) : ‘type‘(character)参数不对> sum(mn=="男")/sum(mn!="")

[1] 0.6666667

> sum(mn=="男")/length(mn)

[1] 0.6666667

> sum(mn=="男")/sum(c(mn=="男",mn=="女"))

[1] 0.6666667

> mean(mn=="男")

[1] 0.6666667

列表

列表：将数据组织在一个一维集合中。与原子型向量的区别在于，列表并不是将某些具体的值组织起来，而是组织R对象。

练习：用list()函数创建一个列表

[[]]：表示来自列表的哪一个元素。

双索引系统：因为列表的元素可以是任意一种R对象。

列表的特点：R中全能型的存储工具。

下面最外层的list有三个元素

命名：

二维表

> data.frame(姓名=c("张三","李四"),成绩=c(100,90))

姓名 成绩1 张三 100

2 李四 90

数据框

数据框：列表的二维版本。将向量组织在一个二维表格中，每一个向量作为这个表格一列。

需要注意的问题：

不同的列可以包含不同的数据类型；

每一列必须具有相同的长度；

每个向量都有自己的名称；

stringsAsFactors参数应设置为FALSE。

练习：用data.frame()函数创建一副牌。

> data.frame(姓名=c("张三","李四"),成绩=c(100,90))->df>df

姓名 成绩1 张三 100

2 李四 90

>typeof(df)

[1] "list"

stringsAsFactors=F

> data.frame(姓名=c("张三","李四"),成绩=c(100,90),stringsAsFactors=F)->df>df

姓名 成绩1 张三 100

2 李四 90

>str(df)‘data.frame‘: 2 obs. of 2variables:

$ 姓名: chr"张三" "李四"$ 成绩: num100 90

RStudio设置

#项目二-构建一副扑克牌

pkp

hs=rep(c("红桃","黑桃","梅花","方块"),each=13),

ds=rep(1:13,times=4),

stringsAsFactors= F)

str(pkp)#查看pkp的前六条数据

head(pkp)

#查看pkp的前八条数据

head(pkp,n=8)#查看pkp的后六条数据

tail(pkp)

#查看当前的工作目录

getwd()#设置工作目录

setwd("C:\Users\Desktop\DT")#写入外部文件

write.csv(pkp,file = "puke.csv",row.names = F)

#小结#第一个角度：从数据类型的角度#数据类型相同的，向量、矩阵、数组#数据类型不同的：列表、数据框

#第二个角度#一维结构：向量、矩阵#二维结构：矩阵、数据框#三维或三维以上结构：数组

选中要运行的代码，执行运行

#必知必会的函数#whichwhich.max()which.min()

#which:返回一个逻辑向量里面真值所在位置

which(c(T,F,T))

man

which(man=="男")#which.max():返回一个向量里面最大值所在位置

which.max(c(3,4,7))#which.min():返回一个向量里面最大值所在位置

which.min(c(3,4,7))#排序#第一种：直接排序

x

sort(x)

x

sort(x,decreasing =T)#第二种：间接排序

order(x)#第三种：倒着排

rev(x)