RStudio的语法结构

一、R的语法与数据结构

二、向量

1、数值型向量

2、逻辑向量

3.字符型向量

4、向量的下标运算

三、矩阵

1、矩阵的函数格式

2.矩阵的运算

四、列表

1、列表的构造

2、列表的修改

五、数据框

1、生成数据框

2、数据框的引用

3、数据框的编辑

六、数据的输入和输出

1、输入

2、输出

七、程序控制结构

1、分支结构

2、循环语句

一、R的语法与数据结构

1、符号

符号>表示命令或运算提示符，符号+表示续行符，#表示后面的文字是注释文字。

2、+表示加号，-表示减号，*表示乘号，/表示除号，**或^表示乘方，%*%表示矩阵乘法符号，%%表示求余符号，%/%表示整数除法符号。

3、赋值符

=或<-表示赋值符号，但是比较常用<-。

4、求助符

？plot与help（plot）是等同的意义，表示查看plot函数的帮助。

例：

>3**2 #计算3的平法
[1] 9

二、向量

1、数值型向量

（1）产生等差数列

例

> 1:10[1]  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10
> seq(1,5,by=0.5)
[1] 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
> seq(1,5,length=9)
[1] 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

上述二个结果是一样的，但写法不一样，seq（1，5，by=0.5）表示产生从1到5步长为0.5的等差序列，而seq（1，5，length=9）表示9个从1到5的等差序列。

（2）产生较为复杂规律的向量函数rep（）

>rep(2:5,2)
[1] 2 3 4 5 2 3 4 5
> rep(2:5,rep(2,4))
[1] 2 2 3 3 4 4 5 5

(3)用函数c（）产生无规律的向量

> x=c(1,4,5,5,9)
> x
[1] 1 4 5 5 9

（4）向量的运算

向量运算有加、减、乘、除、乘方，对应的符号为+，-，*，/，，其含义是对向量每个元素进行运算.例如

> x=1:3
> 2*x-1
[1] 1 3 5

两个等长的向量之间的加、减、乘、除、乘方运算是对应元素间的四则运算

> 1:3+c(5,7,2)/c(5,7,1)
[1] 2 3 5

两个不等长的向量之间也可以进行四则运算，其规则是长度短的向量将循环

> c(100, 200)+c(1,2,3,4)
[1] 101 202 103 204

(5)向量运算的几个常用函数

sqrt(x)表示求向量x的平方根

log(x)表示对向量x以自然数为底的对数ln(x)

xp(x)表示对向量的每个元素取指数函数e^x

sin(x)，cos(x)，tan(x)分别表示向量的正弦函数、余弦函数、正切函数

abs(x)表示绝对值函数.

sort(x，decreasing=FALSE) 表示对向量x从小到大排列，若想从大到小排列，只需将函数中的参数decreasing=FALSE修改为decreasing=TRUE

numeric(n)表示长度为n的零向量.

注意：R中变量或函数是严格区分大小写的，如x和X表示不同的变量

2、逻辑向量

与其他软件一样，R可以进行逻辑操作。当逻辑为真时，返回值为TRUE，当逻辑值为假时，返回值为FALSE

>x=c(1,4,6.5)
> x>3
[1] FALSE  TRUE  TRUE

逻期型向量的比较运算符号有：<，<=，＞，>=，==(相等)，！=(不等)逻辑向量可以进行与(&)[表示同时满足]，或(|)[两者之一]运算

> (x>=2)&(x<5)
[1] FALSE  TRUE FALSE

3.字符型向量

也可以输入字符型向量：

> y1=c('a','b')
> y1
[1] "a" "b"

字符型需要用引号(单引号或双引号)进行区分，而且引号是英文状态下的引号.paste( )函数可以用来把这些字符连成字符串，中间使用相应的分隔符

4、向量的下标运算

R中向量的下标从1开始，这与通常的数学软件不一致，访问向量x的某素用x[i]

> x=c(47,8,64,9)
> x[2]
[1] 8

也可以单独改变个别元素的值，如你发现向量中第3个分量输入错误，不64而是84，你可以用命令

>x[3]=84

通常可能需要同时访问向量的一部分，可以采用下标向量的方法，主要有下述几种情形

(1)正整数下标向量

> x[c(1,4)] #表示访问向量x的第一个、第四个分量
[1] 47  9
> x[2:4]  #表示访问x的第2到4个的分量
[1]  8 64  9

(2)负整数下标向量

> x[-1] #表示删掉第一个元素
[1]  8 64  9

(3)逻辑下标向量

> x[x<10] #表示选取x<10的元素
[1] 8 9

三、矩阵

1、矩阵的函数格式

matrix(data=NA,nrow=1,ncol=1,byrow=FALSE,dimnames=NULL)

data为数据向量，nrow为矩阵的行数，ncol为列数，byrow=TRUE表示按行方式写成矩阵，否则按列排，默认是按列组成矩阵.

> A=matrix(1:12,ncol=4,byrow=T) #表示生成3行4列的矩阵，只需指定列数就行
> A[,1] [,2] [,3] [,4]
[1,]    1    2    3    4
[2,]    5    6    7    8
[3,]    9   10   11   12

cbind()函数把向量横向拼成一个大矩阵，rbind()函数则是把向量纵向拼成一个大矩阵

> B=rbind(c(1,2),c(3,4)) #把二个向量纵向拼成一个矩阵
> B[,1] [,2]
[1,]    1    2
[2,]    3    4

> C=cbind(c(1,2),c(3,4)) #把二个向量横向拼成一个矩阵
> C[,1] [,2]
[1,]    1    3
[2,]    2    4

2.矩阵的运算

矩阵可以进行四则运算(十，一，*，/，等运算)表示矩阵对应元素的四则运解，参与运算的矩阵通常是相同形状的矩阵，形状不一样的向量和矩阵也可以运算，规则是矩阵的数据按列拉直为向量进行相应的运算。例如：
>A+c(100，200,300)
矩阵乘法用A%*%B，t(A)表示A的转置，行列式det（A），求逆矩阵solve（A），求特征值eigenvalue（A）

> A=matrix(c(1,2,-1,-3,2,4,0,-4,-1,1,2,2,0,2,1,3),nrow=4)
> det(A)
[1] -20
> solve(A)[,1] [,2]  [,3]  [,4]
[1,] -1.4  0.6 -0.90 -0.10
[2,]  0.8 -0.2  0.55 -0.05
[3,] -0.8  0.2  0.20 -0.20
[4,]  0.2  0.2 -0.30  0.30

四、列表

1、列表的构造

> rec =list(name="黎明",age=30,scores=c(89,78,65))
> rec
$name
[1] "黎明"$age
[1] 30$scores
[1] 89 78 65

> rec[[2]]
[1] 30

2、列表的修改

假如列表rec中的名字输错了，是“张三”，而不是“黎明”，用下面的方式修改：

>rec$name=“张三”

五、数据框

1、生成数据框

一般可以把数据框看做一种推广了的矩阵，可用矩阵形式表示，如：

d=data.frame(name=c("李明","张冲","王建"),age=c(30,35,28),height=c(180,162,175))
> dname age height
1 李明  30    180
2 张冲  35    162
3 王建  28    175

2、数据框的引用

引用数据框元素的方法和引用矩阵元素的方法相同

> d[1:2,2:3] #表示数据框的前两行后二列age height
1  30    180
2  35    162

数据框的各变量也可以用双括号[[]]或$符号引用

> d[["age"]]
[1] 30 35 28
> d$height
[1] 180 162 175

数据框的各行也可以定义名字，用rownames属性定义

> rownames(d)=c("one","two","three")
> dname age height
one   李明  30    180
two   张冲  35    162
three 王建  28    175

3、数据框的编辑

可用函数edit（）对数据框进行编辑，也可以对向量、矩阵类型数据进行修改和编辑

>newd=edit(d)

六、数据的输入和输出

1、输入

1）read.table()函数

read.table()函数可以读取表格形式的文件，如班级成绩存储在c：/cjb.txt文件中，读取格式如下

>cjb=read.table(“c：/cjb.txt”，header=T)

>cjb

header=TRUE或T表示第一行读入的是变量名而不是数据，默认的情形是header=FALSE，即认为第一行是数据，而且会自动添上列名.
2) read.csv()函数
read.csv()函数也是比较常用的函数，其读取的格式是逗号分割的文本文件，用法基本上与read.table()函数类似.另外还有其他的读入数据的函数.
read.csv2()读取分号分隔的文本文件，逗号代替小数点.
read.delim()读取制表符分隔的文件.

read.delim2()读取制表符分隔的文件，逗号代替小数点.
read.fwf()读取固定宽的文件.
注意：通常R是不能直接读取Excel数据文件的，一般是推荐先对数据进行转换，比如转换为csv文件，再进行读取.

2、输出

输出与输入在格式上非常相似.主要的函数为write.
write.table()函数可以把数据输出到一个外部文件中.如把刚才产生的cjb数据输出到cjbout.txt中：
>write.table(cjb,”c:/cjbout.txt")
当然也有与输入格式对应的函数，如：
write.csv(),write.csv2()

七、程序控制结构

1、分支结构

1）if else语句

    if(条件)表达式
或if（条件）表达式1 else表达式2

2）switch分支结构

switch语句根据条件表达式的多个值选择一个语句执行。语法形式：

switch(cond,expression1,expression2,...,expressionn)

注意表达式间的","不能省略。switch语句输出的是根据cond选择的表达式的值。

2、循环语句

1）for循环

语法形式：

for(循环变量i in 范围d)

{

... ...

}

例如，构造一个5阶Hilbert矩阵，其元素的特点是，每个元素等于其下标和减一的倒数，即：

x[i，j]=1/（i+j-1）

> x=matrix(0,nrow=5,nc=5)
> for(i in 1:5){}
> x=matrix(0,nrow=5,nc=5)
> for(i in 1:5){}
> x=matrix(0,nrow=5,nc=5)
> for(i in 1:5){
+ for(j in 1:5){
+ x[i,j]=1/(i+j-1)}}
> x[,1]      [,2]      [,3]      [,4]      [,5]
[1,] 1.0000000 0.5000000 0.3333333 0.2500000 0.2000000
[2,] 0.5000000 0.3333333 0.2500000 0.2000000 0.1666667
[3,] 0.3333333 0.2500000 0.2000000 0.1666667 0.1428571
[4,] 0.2500000 0.2000000 0.1666667 0.1428571 0.1250000
[5,] 0.2000000 0.1666667 0.1428571 0.1250000 0.1111111

2）while语句

while语句在输入数据符合条件表达式时，执行语句体，否则跳出循环继续执行程序的下一条语句。

语法形式：

while(条件表达式)

{

... ...

}

当while语句的条件表达式=TRUE时，只有用break语句跳出循环。