R语言基础知识笔记

Python010

R语言基础知识笔记,第1张

1、向量是用于存储数值型，字符型或者逻辑型数据的一维数组。执行组合功能的函数为c()，可以用来创建向量。向量可根据位置进行索引，需要用[]。 2、矩阵是一个二维数组，每个元素都拥有相同的模式，可通过函数matrix()创建矩阵。 3、数组是一个可以在两个以上维度存储数据的数据对象。例如，如果创建尺寸(2,3,4)的数组，那么就是创建4个矩形矩阵每个2行3列。数组只能存储数据类型。 4、矩阵和数组一样都只能包含一种数据类型，当有多种模式的数据时，使用数据框就更为方便。数据框可以用函数data.frame () 创建。 5、$  被用来选取一个给定数据框中的某个特定变量。 6、attach()绑定数据集，detach()解除数据集。 7、with：attach，detach最好在单独的数据框内使用，在多个同名对象最好不要使用，函数with()，可以再具有多个同名对象的数据框内使用，但是必须加入花括号{}，这样就无须担心名称冲突了，但是它也有局限性，赋值仅在此函数的括号内生效。 8、列表是一些对象的有序集合。 9,、数据导入 read.table()，其中header = T，代表第一行为变量名称，不作为数据，header = F相反。sep代表数据分隔符，txt为"\t",csv为","。 10、table函数，用 table() 函数统计因子各水平的出现次数（称为频数或频率）。 >sex = c("女","女","女","男","男") >table(sex) >sex   男 女   2 3 求众数 >aim = table(sex)[table(sex)==max(table(sex))] >aim   女    3 > max(table(sex)) [1] 3 > table(sex)==max(table(sex))   sex   男    女   FALSE TRUE 11、 无尺度网络： 是指在某一复杂的 系统 中，大部分节点只有少数几个连结，而某些节点却拥有与其他节点的大量连结。这些具有大量连结的节点称为“集散节点”，所拥有的连结可能高达数百、数千甚至数百万。这一特性说明该网络是无尺度的，因此，凡具有这一特性的网络都是无尺度网络。 12、options(stringsAsFactors = F) #在调用as.data.frame的时，将stringsAsFactors设置为FALSE可以避免character类型自动转化为factor类型。 13、class()：查看数据结构：vector、matrix、array、dataframe、list。 14、str()：作用用英语来表示是：check classification of viriables,一般用于检查数据框当中有哪些数据。 15、mode() ：查看数据元素类型。 16、typeof() ：查看数据元素类型，基本等同于mode（），比mode()更为详细。 17、example()：假设有一个函数foo，example("foo")，函数foo的使用示例。 18、apropos()：列出名称中含有foo的所有可用函数。apropos("foo",mode="function")。 19、data()：列出当前已加载包中所含的所有可用示例数据集。 20、ls()：列出当前工作空间中的对象。 21、rm()：移除（删除）一个或多个对象。 22、history(#)：显示最近使用过的#个命令（默认值为25）。 23、options()：显示或设置当前选项。有一个收藏文件有介绍options的功能。 24、boxplot()：生成盒型图。 25、sum()：计算和。sum(x,na.rm = TRUE)。 26、median()：计算中位数。 27、cbind()：以列结合变量。cbind(x,y,z)。 28、rbind()：以行结合变量。 29、vector()：以向量形式结合数据。vector(length = 10)。 30、rep()：以矩阵形式结合数据。rep(c(1,,2,3),each = 10) 31、seq()：生成一个有序的数列。seq(1,10)。 32、dim()：矩阵或者cbind输出的维数。dim(Mydata)。 33、scan()：从ascii文件中读取数据。scan(file = "test.txt")。 34、write.table()：把一个变量写入到ascii文件。write.table(Z,file = "test.txt")。 35、order()：确定数据的顺序。order(x)。 36、merge()：合并两个数据框。merge(x,y,by = "ID")。 37、str()：显示一个对象的内部结构。str(Mydata)。 38、factor()：定义变量作为因子。factor(x)。 39、tapply()：tapply(X = Veg$R,INDEX = Veg$Transect,FUN = mean).tapply函数根据第二个变量(Transect)的不同水平对第一变量(R)进行了求平均值运算。还可以求sd，var，length等操作。R语言初学者指南P75详细介绍了这个函数。 40、下一页介绍了sapply和lapply。 41、summary()：计算基本信息。 42、table()：计算列联表，统计因子各水平的出现次数(频数或频率)。table(x,y)。 43、plot()：y对x的图形。pch形状，col颜色。 44、par()：par(mfrow = c(2,2),mar = c(3,3,2,1)) mfrow生成一个具有4个面板的图形窗口。mar选项指定每个图形周围空白的大小，底部、左侧、顶部、右侧。 45、paste()：将变量连接成字符串。paste("a","b",sep = "")。 46、log()： log = "x",log = "y",log = "xy",生成对数轴。 47、%in%： a<-c(1,3,13,1443,43,43,4,34,3,4,3) b<-c(1,13,11,1313,434,1) a%in%b # 返回内容#  [1] TRUE FALSE TRUE FALSE FALSE FALSE FALSE FALSE FALSE FALSE FALSE # 取反操作 !(a%in%b) 48、sort()函数是对向量进行从小到大的排序 rank()函数返回的是对向量中每个数值对应的秩 order()函数返回的值表示位置，依次对应的是向量的最小值、次小值、第三小值……最大值等（位置索引） arrange()函数（需加载dplyr包）针对数据框，返回基于某列排序后的数据框，方便多重依据排序。 49、subset()： df <- data.frame( a = 1:10, b = 2:11, c = 3:12 )df <- subset(df, select = c(a,c)) #选取列a和c df <- subset(df, select = -c(a,c) ) #去除列a和c

R 有几种用于制作图形的系统，但 ggplot2 是最优雅和最通用的系统之一。与大多数其他图形包不同，ggplot2 具有基于图形语法的底层语法，它允许您通过组合独立组件来组合图形。如果想要更加了解ggplot2，请阅读 ggplot2: Elegant Graphics for Data Analysis ，可以从 https://ggplot2-book.org/getting-started.html 学习本书

所有的图都由数据data，想要可视化的信息，映射mapping（即数据变量如何映射到美学属性的描述）组成

1. 图层（layers） 是几何元素和统计变换的集合。几何对象，简称 geoms ，代表你在图中实际看到的东西：点、线、多边形等等。 统计转换，简称 stats ，总结数据:例如，装箱和计数观察，以创建一个直方图，或拟合一个线性模型。

2. Scales 将数据空间中的值映射到美学空间中的值。这包括颜色、形状和大小的使用。Scale还绘制图例和轴，这使得从图中读取原始数据值成为可能(反向映射)。

3. 坐标（coords） 或坐标系统描述如何将数据坐标映射到图形的平面。它还提供了轴和网格线来帮助读取图形。我们通常使用笛卡尔坐标系，但也可以使用其他一些坐标系，包括极坐标和地图投影。

4. 刻面（facet） 指定如何拆分数据子集并将其显示为小倍数。这也被称为条件反射或网格/格子。

5. theme 控制更精细的显示点，如字体大小和背景颜色。

ggplot2有许多参数，可根据需求自行选取，具体参数详情可见 https://ggplot2.tidyverse.org/reference/index.html

基础绘图：由 ggplot(data,aes(x,y))+geom_ 开始,至少包含这三个组件，可以通过"+"不断的添加layers, scales, coords和facets。

Geoms ：几何对象，通常，您将使用geom_函数创建层，以下为常用的图形：

geom_bar() ：直方图，条形图

geom_boxplot() ：box图

geom_density() ：平滑密度估计曲线

geom_dotplot() ：点图

geom_point() :点图

geom_violin() ：小提琴图

aes()，颜色、大小、形状和其他审美属性

要向绘图添加其他变量，我们可以使用其他美学，如颜色、形状和大小。

按照属性定义

它们的工作方式与 x 和 y 相同，aes()：

aes(displ, hwy, colour = class) #按照某个属性着色

aes(displ, hwy, shape = drv) #按照某个属性定义

aes(displ, hwy, size = cyl) #按照某个属性定义

整体自定义

geom_xxx(colour =自定义颜色)

geom_xxx(shape=形状编号)

geom_xxx(size =编号大小定义 0-10)

注意根据需求按照aes()还是geom进行添加属性

以下为R语言中各shape形状编号

scale控制如何将数据值转换为视觉属性的细节。

labs()和lims() 是对标签和限制进行最常见调整。

labs() ，主要对图形进行调整，注释等

labs()括号内参数：title主标题，subtitle副标题，caption右下角描述，tag左上角

xlab() ，x轴命名

ylab() ，y轴命名

ggtitle() ，标题

lims()

xlim() , xlim(a,b) 限制坐标(a，b)

ylim() ， ylim(a,b) 限制坐标(a，b)

scale_alpha() 透明度尺度

scale_shape() ， 搭配aes(shape=某个属性)使用

参数：name ，solid =T/F是否填充

scale_size()搭配aes(size=某个属性)使用

参数：name，range =c(0, 10)

1.适用于发散和定性的数据

a. scale_colour_brewer() ，scale_colour_brewer(palette =" ")，scale_colour_brewer(palette ="Green ")

palette来自RcolorBrewer包，所有面板：

b. scale_colour_manual()

scale_colour_manual(values=c( )) 可以 自定义颜色 ，常用的参数

values可直接定义颜色，但是建议使用命名向量，例如

values=c("8" = "red", "4" = "blue", "6" = "darkgreen", "10" = "orange")

PS：注意在aes(colour=factor()),一定要把因素转换为factor型，否则无效

2.适用于连续的值，渐变颜色

a. scale_colour_gradient()

scale_colour_gradient (low =" ",high=" ")，根据值大小定义颜色,创建两个颜色梯度(低-高)，

b. scale_colour_gradient2()

scale_colour_gradient2(low = " ",mid = " ",high = " ")创建一个发散的颜色梯度(低-中-高)

c. scale_colour_gradientn()

创建一个n色渐变，scale_colour_gradientn(colours =许多R语言中的颜色面板)，

默认坐标系是笛卡尔 coord_cartesian()

一般不会修改

facet_grid() ，在网格中布置面板

facet_grid(rows = vars() ) cols或rows = vars(因素)，图形按列或行分割

facet_wrap()

facet_wrap(vars( ), ncol =n) , ncol或者nrow,分为多少行多少列

theme_bw() ，可以覆盖所有主题，背景变为白色,我们在文章中所用的图片大都需要该背景。

或者用 theme_classic() ，同时去除了网格线

theme() ，修改主题的组件，里面涉及多个参数，根据需求调整

常见参数：

legend.position，图例的位置,包括 "left" 左, "right" 右, "bottom" 下, "top" 上和"none",不显示