R语言基本操作课件

第一章R语言操作张春雨1ppt课件第一章R语言操作张春雨1ppt课件R的数据操作1.所有对象都有两个内在属性：类型和长度类型是对象元素的基本种类，共有四种：数值型、字符型、复数型和逻辑型长度是对象中元素的数目2.对象类型和长度可用函数mode和length获得例：x<-1;mode(x);length(x)A<-"Gomphotherium";compar<-TRUE;z<-1imode(A);mode(compar);mode(z)2ppt课件R的数据操作1.所有对象都有两个内在属性：类型和长度2pp例：data1=read.table(file.choose(),header=T)#读exampledatadata2=read.table(header=TRUE,text="ab1234")读取数据：.txt文件3ppt课件例：data1=read.table(file.choose存储数据：.txt文件函数write.table可以在文件中写入一个对象，一般是写一个数据框，也可以是其它类型的对象（向量，矩阵...）write.table(x,file="",append=FALSE,quote=TRUE,sep="",eol="\n",na="NA",dec=".",s=TRUE,s=TRUE,qmethod=c("escape","double"))例：

write.table(data1,file=“mydata")4ppt课件存储数据：.txt文件函数write.table可以在文格式：

read.csv(file,header=TRUE,sep=",",quote="\"",dec=".",fill=TRUE,comment.char="",...)例：1.将excel文件转存为csv格式文件2.data1=read.csv(file.choose(),header=T)#读exampledata.csv3.data2=write.csv(??,file="")#读exampledata.csv读取和存储数据：.csv文件5ppt课件格式：读取和存储数据：.csv文件5ppt课件生成数据#生成1到30的规则整数序列：x<-1:30#函数seq生成实数序列：seq(1,5,0.5)#第一个数字为起点，第二个为终点，第三个为步长seq(length=9,from=1,to=5)#等价于seq(length=9,1,5)#函数c直接输入数值：c(1,1.5,2,2.5,3,3.5,4,4.5,5)#函数rep用来创建一个所有元素都相同的向量：rep(1,30)6ppt课件生成数据#生成1到30的规则整数序列：6ppt课件随机序列生成函数例：rnorm(100,0,1)#显著性水平为5%的正态分布的双侧临界值：qnorm(0.025)qnorm(0.975)该类统计函数具有相似形式，只需用d、p或者q替代r，如密度函数dfunc(x,...)，累计概率密度函数（即分布函数）pfunc(x,...)，分位数函数qfunc(p,...)7ppt课件随机序列生成函数例：rnorm(100,0,1)该类统计函数创建和使用对象向量：函数vector有两个参数：类型(mode)和长度(length)。数值型向量则元素值都为0，逻辑型都为FALSE，字符型都为""。例：a=0;b=FALSE;c=""a=numeric();b=logical();c=character()8ppt课件创建和使用对象向量：函数vector有两个参数：类型(mo因子：一个因子不仅包括分类变量本身还包括变量不同的可能水平factor(x,levels=sort(unique(x),na.last=TRUE),labels=levels,exclude=NA,ordered=is.ordered(x))其中：levels用来指定因子可能的水平（缺省值是向量x中互异的值）；labels用来指定水平的名字；exclude表示从向量x中剔除的水平值；ordered是一个逻辑型选项用来指定因子的水平是否有次序例：factor(1:3,levels=1:5)factor(1:3,labels=c("A","B","C"))9ppt课件因子：一个因子不仅包括分类变量本身还包括变量不同的可能水平9矩阵：一个矩阵实际上是有一个附加属性（维数dim）的向量，维数为一个长度为2的向量，用来指定矩阵的行数和列数。matrix(data=NA,nrow=1,ncol=1,byrow=FALSE,dimnames=NULL)其中：选项byrow表示数据给出的值是要按列填充（缺省值）还是按行填充（如果为TRUE）。可以通过选项dimnames给行列命名。例：matrix(data=5,nr=2,nc=2)matrix(1:6,2,3,byrow=TRUE)#byrow=F10ppt课件矩阵：一个矩阵实际上是有一个附加属性（维数dim）的向量，维数据框（Dataframe）：数据框可以由函数read.table间接创建；也可以用函数data.frame创建。数据框中向量必须有相同的长度，若其中有一个比其它短，它将“循环”整数次填充。例：x<-1:4;n<-10;M<-c(10,35)data.frame(x,n);data.frame(x,M)11ppt课件数据框（Dataframe）：数据框可以由函数r列表（List）：列表可以用list函数创建，方法与创建数据框类似。它对其中包含的对象类型没有限制。例：x<-1:4;y<-2:4L1<-list(x,y);L2<-list(A=x,B=y)L1;L212ppt课件列表（List）：列表可以用list函数创建，方法与创建数据下标访问象的数值：下标系统1.下标系统可以用来有效、灵活且有选择性地访问一个对象中的元素；下标可以是数值型或逻辑型例：x<-1:5;x[3];x[3]<-202.下标本身也可以是一个数值型向量：例：i<-c(1,3);x[i]3.如果x是一个矩阵或者数据框，第i行第j列的值可以通过x[i,j]来访问例：x<-matrix(1:6,2,3);x[,3]<-21:22;x[,3]#返回向量;x[,3,drop=FALSE]]#返回矩阵4.通过负数下标剔除一个或一些行或列例：x[,-1];

x[,-c(1,2)]13ppt课件下标访问象的数值：下标系统1.下标系统可以用来有效、灵活且有5.对于向量、矩阵和数组，可以用一个条件表达式作为下标访问元素值：

例：x<-1:10;x[x>=5]<-20;x[x==1]<-256.使用逻辑型下标的应用：例：选择可以被2整除的元素x<-rpois(40,lambda=5);x[x%%2==0]循环逻辑值下标：x<-1:40;s<-c(FALSE,TRUE);x[s]下标访问象的数值：下标系统14ppt课件5.对于向量、矩阵和数组，可以用一个条件表达式作为下标访问访问对象的名称1.names是一个对象元素的字符型标签，通常情况是可选属性，名称有多个种类(names,colnames,rownames,dimnames)例：x<-1:3;names(x);names(x)<-c("a","b","c");names(x);names(x)<-NULL2.对于矩阵和数据框，colnames和rownames分别是列和行的标签。例：X<-matrix(1:4,2);rownames(X)<-c("a","b");colnames(X)<-c(“c","d");X3.对于矩阵和数据框，colnames和rownames分别为列和行的标签例：X<-matrix(1:4,2);rownames(X)<-c("a","b");colnames(X)<-c("c","d");X;dimnames(X)#dimnames返回包含两个名称向量的列表15ppt课件访问对象的名称1.names是一个对象元素的字符型标签，通3种有用的数据编辑器1.使用一个类似于电子表格的图形编辑器去编辑一个“数据”对象例：x<-matrix(1:4,2)data.entry(x)fix(x)edit(x)16ppt课件3种有用的数据编辑器1.使用一个类似于电子表格的图形编辑器去数学运算1.函数c：用来连接列在圆括号中的对象例：c(1:5,seq(10,11,0.2))2.向量可进行常规算术运算例：x<-1:4;y<-rep(1,4);z<-x+y;z3.不同长度向量可相加，最短向量将循环使用例：x<-1:4;y<-1:2;z<-x+y;z4.对于一个向量中所有的元素加（或乘）相同的数值例：

x<-1:4;a<-10;z<-a*x;z17ppt课件数学运算1.函数c：用来连接列在圆括号中的对象17ppt课常用运算函数18ppt课件常用运算函数18ppt课件常用运算函数19ppt课件常用运算函数19ppt课件常用运算函数20ppt课件常用运算函数20ppt课件矩阵计算合并向量或矩阵例：m1<-matrix(1,nr=2,nc=2);m2<-matrix(2,nr=2,nc=2);rbind(m1,m2);cbind(m1,m2)2.矩阵乘积的运算例：rbind(m1,m2)%*%cbind(m1,m2)3.矩阵的转置例：n1<-matrix(1:4,nr=2,nc=2);t(n1)4.提取或修正一个矩阵的对角元例：diag(n1);diag(n1)<-10;v<-c(10,20,30);diag(v)5.矩阵求逆：solve(n1)6.矩阵分解：qr(n1)7.特征值和特征向量：eigen(n1)8.奇异值分解svd(n1)21ppt课件矩阵计算合并向量或矩阵21ppt课件R绘图绘图函数：高级绘图函数创建一个新图形，低级绘图函数在现存图形上添加元素。绘图参数控制绘图选项，可以使用缺省值或者用函数par修改例：x=1:10;y=rep(10,10);plot(x,y)#高级绘图函数abline(h=10)#低级绘图函数abline(h=10,col=“red”,lty=2,lwd=3)#打开一个新绘图窗口：windows()22ppt课件R绘图绘图函数：高级绘图函数创建一个新图形，低级绘图函数在现高级绘图函数23ppt课件高级绘图函数23ppt课件高级绘图函数24ppt课件高级绘图函数24ppt课件高级绘图函数25ppt课件高级绘图函数25ppt课件部分绘图函数具有的共性选项及其缺省值add=FALSE如果是TRUE，叠加图形到前一个图上（如果有的话）axes=TRUE如果是FALSE，不绘制轴与边框type="p"指定图形的类型，"p":点，"l":线，"b":点连线，"o":同上，但是线在点上，"h":垂直线，"s":阶梯式，垂直线顶端显示数据，"S":同上，但是在垂直线底端显示数据xlim=,ylim=指定轴的上下限，例如xlim=c(1,10)或者xlim=range(x)xlab=,ylab=坐标轴的标签，必须是字符型值main=主标题，必须是字符型值sub=副标题（用小字体）26ppt课件部分绘图函数具有的共性选项及其缺省值add=FALSE如果低级绘图命令side=1图正上方，side=2图左边，side=3图下方，side=4图右边用length=？来指定箭头的大小27ppt课件低级绘图命令side=1图正上方，side=2图左边，s低级绘图命令28ppt课件低级绘图命令28ppt课件绘图参数29ppt课件绘图参数29ppt课件绘图参数30ppt课件绘图参数30ppt课件绘图参数在plot方法所生成图上画圆。例：x=rnorm(10)y=rnorm(10)plot(x,y)#指定在原点生成大小为4，背景色为黄色的圆points(0,0,pch=21,cex=4,bg="yellow")#指定生成大小为4的“*”points(1,-1,pch="*",cex=4)31ppt课件绘图参数在plot方法所生成图上画圆。例：31ppt课件R的统计分析几乎所有函数都采用一样的符号。公式典型形式是y~model，其中y为响应变量，model为一些元素项的集合而且要为其中一些项估计参数。这些元素项通过一些有特殊涵义的运算符连接。32ppt课件R的统计分析几乎所有函数都采用一样的符号。公式典型形式是y~R函数运算连接符a+b

a和b的相加效应X如果X是一个矩阵,这将反映各列的相加效应,即[,1]+X[,2]+...+X[,ncol(X)];还可通过索引向量选择特定列进行分析(如,X[,2:4])a:b

a和b的交互效应a*b相加和交互效应(等价于a+b+a:b)poly(a,n)a的n价多项式^n包含所有的直到n阶的交互作用,即(a+b+c)^2等价于a+b+c+a:b+a:c+b:cb%in%ab和a的嵌套分类设计(等价于a+a:b,或者a/b)-b去掉因子b的影响,如:(a+b+c)^2-a:b等价于a+b+c+a:c+b:c-1y~x-1表示通过原点的线性回归(等价于y~x+0或者0+y~x)1y~1拟合一个没有因子影响的模型(仅仅是截距)offset(...)向模型中增加一个影响因子但不估计任何参数(如,offset(3*x))33ppt课件R函数运算连接符a+ba和b泛型函数R统计函数常常返回一个类名与函数名相同的对象(如,aov返回类“aov”的对象,lm返回类“lm”的对象)。我们用来解析结果的函数对特定的类对象有特定的行为。这些函数被称为泛型。34ppt课件泛型函数R统计函数常常返回一个类名与函数名相同的34ppt课泛函数的典型使用方式为：y=rnorm(100);x=rpois(100,2)mod<-lm(y~x);df.residual(mod)泛型函数35ppt课件泛函数的典型使用方式为：泛型函数35ppt课件R循环语句for(iin1:length(x)){y[i]<-0...}if(x[i]==b){y[i]<-0...}36ppt课件R循环语句for(iin1:length(x)){3while(myfun>minimum){...}R循环语句37ppt课件while(myfun>minimum){R循环语句下课了，休息吧！！38ppt课件下课了，休息吧！！38ppt课件第一章R语言操作张春雨39ppt课件第一章R语言操作张春雨1ppt课件R的数据操作1.所有对象都有两个内在属性：类型和长度类型是对象元素的基本种类，共有四种：数值型、字符型、复数型和逻辑型长度是对象中元素的数目2.对象类型和长度可用函数mode和length获得例：x<-1;mode(x);length(x)A<-"Gomphotherium";compar<-TRUE;z<-1imode(A);mode(compar);mode(z)40ppt课件R的数据操作1.所有对象都有两个内在属性：类型和长度2pp例：data1=read.table(file.choose(),header=T)#读exampledatadata2=read.table(header=TRUE,text="ab1234")读取数据：.txt文件41ppt课件例：data1=read.table(file.choose存储数据：.txt文件函数write.table可以在文件中写入一个对象，一般是写一个数据框，也可以是其它类型的对象（向量，矩阵...）write.table(x,file="",append=FALSE,quote=TRUE,sep="",eol="\n",na="NA",dec=".",s=TRUE,s=TRUE,qmethod=c("escape","double"))例：

write.table(data1,file=“mydata")42ppt课件存储数据：.txt文件函数write.table可以在文格式：

read.csv(file,header=TRUE,sep=",",quote="\"",dec=".",fill=TRUE,comment.char="",...)例：1.将excel文件转存为csv格式文件2.data1=read.csv(file.choose(),header=T)#读exampledata.csv3.data2=write.csv(??,file="")#读exampledata.csv读取和存储数据：.csv文件43ppt课件格式：读取和存储数据：.csv文件5ppt课件生成数据#生成1到30的规则整数序列：x<-1:30#函数seq生成实数序列：seq(1,5,0.5)#第一个数字为起点，第二个为终点，第三个为步长seq(length=9,from=1,to=5)#等价于seq(length=9,1,5)#函数c直接输入数值：c(1,1.5,2,2.5,3,3.5,4,4.5,5)#函数rep用来创建一个所有元素都相同的向量：rep(1,30)44ppt课件生成数据#生成1到30的规则整数序列：6ppt课件随机序列生成函数例：rnorm(100,0,1)#显著性水平为5%的正态分布的双侧临界值：qnorm(0.025)qnorm(0.975)该类统计函数具有相似形式，只需用d、p或者q替代r，如密度函数dfunc(x,...)，累计概率密度函数（即分布函数）pfunc(x,...)，分位数函数qfunc(p,...)45ppt课件随机序列生成函数例：rnorm(100,0,1)该类统计函数创建和使用对象向量：函数vector有两个参数：类型(mode)和长度(length)。数值型向量则元素值都为0，逻辑型都为FALSE，字符型都为""。例：a=0;b=FALSE;c=""a=numeric();b=logical();c=character()46ppt课件创建和使用对象向量：函数vector有两个参数：类型(mo因子：一个因子不仅包括分类变量本身还包括变量不同的可能水平factor(x,levels=sort(unique(x),na.last=TRUE),labels=levels,exclude=NA,ordered=is.ordered(x))其中：levels用来指定因子可能的水平（缺省值是向量x中互异的值）；labels用来指定水平的名字；exclude表示从向量x中剔除的水平值；ordered是一个逻辑型选项用来指定因子的水平是否有次序例：factor(1:3,levels=1:5)factor(1:3,labels=c("A","B","C"))47ppt课件因子：一个因子不仅包括分类变量本身还包括变量不同的可能水平9矩阵：一个矩阵实际上是有一个附加属性（维数dim）的向量，维数为一个长度为2的向量，用来指定矩阵的行数和列数。matrix(data=NA,nrow=1,ncol=1,byrow=FALSE,dimnames=NULL)其中：选项byrow表示数据给出的值是要按列填充（缺省值）还是按行填充（如果为TRUE）。可以通过选项dimnames给行列命名。例：matrix(data=5,nr=2,nc=2)matrix(1:6,2,3,byrow=TRUE)#byrow=F48ppt课件矩阵：一个矩阵实际上是有一个附加属性（维数dim）的向量，维数据框（Dataframe）：数据框可以由函数read.table间接创建；也可以用函数data.frame创建。数据框中向量必须有相同的长度，若其中有一个比其它短，它将“循环”整数次填充。例：x<-1:4;n<-10;M<-c(10,35)data.frame(x,n);data.frame(x,M)49ppt课件数据框（Dataframe）：数据框可以由函数r列表（List）：列表可以用list函数创建，方法与创建数据框类似。它对其中包含的对象类型没有限制。例：x<-1:4;y<-2:4L1<-list(x,y);L2<-list(A=x,B=y)L1;L250ppt课件列表（List）：列表可以用list函数创建，方法与创建数据下标访问象的数值：下标系统1.下标系统可以用来有效、灵活且有选择性地访问一个对象中的元素；下标可以是数值型或逻辑型例：x<-1:5;x[3];x[3]<-202.下标本身也可以是一个数值型向量：例：i<-c(1,3);x[i]3.如果x是一个矩阵或者数据框，第i行第j列的值可以通过x[i,j]来访问例：x<-matrix(1:6,2,3);x[,3]<-21:22;x[,3]#返回向量;x[,3,drop=FALSE]]#返回矩阵4.通过负数下标剔除一个或一些行或列例：x[,-1];

x[,-c(1,2)]51ppt课件下标访问象的数值：下标系统1.下标系统可以用来有效、灵活且有5.对于向量、矩阵和数组，可以用一个条件表达式作为下标访问元素值：

例：x<-1:10;x[x>=5]<-20;x[x==1]<-256.使用逻辑型下标的应用：例：选择可以被2整除的元素x<-rpois(40,lambda=5);x[x%%2==0]循环逻辑值下标：x<-1:40;s<-c(FALSE,TRUE);x[s]下标访问象的数值：下标系统52ppt课件5.对于向量、矩阵和数组，可以用一个条件表达式作为下标访问访问对象的名称1.names是一个对象元素的字符型标签，通常情况是可选属性，名称有多个种类(names,colnames,rownames,dimnames)例：x<-1:3;names(x);names(x)<-c("a","b","c");names(x);names(x)<-NULL2.对于矩阵和数据框，colnames和rownames分别是列和行的标签。例：X<-matrix(1:4,2);rownames(X)<-c("a","b");colnames(X)<-c(“c","d");X3.对于矩阵和数据框，colnames和rownames分别为列和行的标签例：X<-matrix(1:4,2);rownames(X)<-c("a","b");colnames(X)<-c("c","d");X;dimnames(X)#dimnames返回包含两个名称向量的列表53ppt课件访问对象的名称1.names是一个对象元素的字符型标签，通3种有用的数据编辑器1.使用一个类似于电子表格的图形编辑器去编辑一个“数据”对象例：x<-matrix(1:4,2)data.entry(x)fix(x)edit(x)54ppt课件3种有用的数据编辑器1.使用一个类似于电子表格的图形编辑器去数学运算1.函数c：用来连接列在圆括号中的对象例：c(1:5,seq(10,11,0.2))2.向量可进行常规算术运算例：x<-1:4;y<-rep(1,4);z<-x+y;z3.不同长度向量可相加，最短向量将循环使用例：x<-1:4;y<-1:2;z<-x+y;z4.对于一个向量中所有的元素加（或乘）相同的数值例：

x<-1:4;a<-10;z<-a*x;z55ppt课件数学运算1.函数c：用来连接列在圆括号中的对象17ppt课常用运算函数56ppt课件常用运算函数18ppt课件常用运算函数57ppt课件常用运算函数19ppt课件常用运算函数58ppt课件常用运算函数20ppt课件矩阵计算合并向量或矩阵例：m1<-matrix(1,nr=2,nc=2);m2<-matrix(2,nr=2,nc=2);rbind(m1,m2);cbind(m1,m2)2.矩阵乘积的运算例：rbind(m1,m2)%*%cbind(m1,m2)3.矩阵的转置例：n1<-matrix(1:4,nr=2,nc=2);t(n1)4.提取或修正一个矩阵的对角元例：diag(n1);diag(n1)<-10;v<-c(10,20,30);diag(v)5.矩阵求逆：solve(n1)6.矩阵分解：qr(n1)7.特征值和特征向量：eigen(n1)8.奇异值分解svd(n1)59ppt课件矩阵计算合并向量或矩阵21ppt课件R绘图绘图函数：高级绘图函数创建一个新图形，低级绘图函数在现存图形上添加元素。绘图参数控制绘图选项，可以使用缺省值或者用函数par修改例：x=1:10;y=rep(10,10);plot(x,y)#高级绘图函数abline(h=10)#低级绘图函数abline(h=10,col=“red”,lty=2,lwd=3)#打开一个新绘图窗口：windows()60ppt课件R绘图绘图函数：高级绘图函数创建一个新图形，低级绘图函数在现高级绘图函数61ppt课件高级绘图函数23ppt课件高级绘图函数62ppt课件高级绘图函数24ppt课件高级绘图函数63ppt课件高级绘图函数25ppt课件部分绘图函数具有的共性选项及其缺省值add=FALSE如果是TRUE，叠加图形到前一个图上（如果有的话）axes=TRUE如果是FALSE，不绘制轴与边框type="p"指定图形的类型，"p":点，"l":线，"b":点连线，"o":同上，但是线在点上，"h":垂直线，"s":阶梯式，垂直线顶端显示数据，"S":同上，但是在垂直线底端显示数据xlim=,ylim=指定轴的上下限，例如xlim=c(1,10)或者xlim=range(x)xlab=,ylab=坐标轴的标签，必须是字符型值main=主标题，必须是字符型值sub=副标题（用小字体）64ppt课件部分绘图函数具有的共性选项及其缺省值add=FALSE如果低级绘图命令side=1图正上方，side=2图左边，side=3图下方，side=4图右边用length=？来指定箭头的大小65ppt课件低级绘图命令side=1图正上方，side=2图左边，s低级绘图命令66ppt课件低级绘图命令28ppt课件绘图参数67ppt课件绘图参数29ppt课件绘图参数68ppt课件绘图参数30ppt课件绘图参数在plot方