R语言之基础

Python014

R语言之基础,第1张

向量是 R 语言中最基本的数据类型,在 R 中没有单独的标量(例如 1 本质上是 c(1)) 。

R 中可以用 = 或者 <- 来进行赋值 , <-的快捷键是 alt + - 。

R的下标是从1开始的,和python等不同(python四从0开始的)

当然我们也可以用逻辑进行筛选,例如

负数下标表示不选这个这些下标,例如:

c() 可以合并向量,例如

向量有个比较有趣的性质,当两个向量进行操作时,如果长度不等, 长度比较短的一个会复制自己直到自己和长的一样长。

a 自动变成了 c(3,4,3,4) 然后与b相加 , 得到了下面的结果。

遇到不懂得函数,可以用help("函数")查看函数用法。

矩阵,从本质上来说就是多维的向量,我们来看一看 我们如何新建一个矩阵。

可以看到向量元素变为矩阵元素的方式是按列的,从第一列 到第二列,如果我们想按行输入元素,那么需要加入 byrow = TRUE 的参数:

与向量相似,我们可以用下标来筛选矩阵, 例如:

a[行,列]

当我们对两个矩阵相乘,我们得到的结果是 对应元素两两相乘的结果,例如:

而这不是我们想要的矩阵乘法,在 R 中我们在乘法旁边加两个 百分号来做矩阵乘法:

此外,我们可以用 t() 来求矩阵的转置 , 用 solve() 来求矩阵的逆。

数据框类似矩阵,与矩阵不同的是,数据框可以有不同的数据类型。 一般做数据分析,我们把一个类似 excel 的表格读入 R ,默认的格式 就是数据框 , 可见数据框是一个非常重要的数据结构。

一般来说我们需要分析的数据,每一行代表一个样本,每一列代表一个 变量。

下面我们用 R 内置的数据集 iris 来看一看数据框的使用。

我们用 data 函数调入了 iris 这个数据集 , 然后用 head 函数来看一看这个数据 的前几行 , 可以看到有 sepal 的长度,宽度,petal 的长度和宽度,还有一个变量 Species 来描述样本的类别。

我们可以用 summary 函数来对数据集做大致的了解。

可以直观地看到每个变量的信息,对于几个数值变量,我们可以看到最小值,中位数等等统计信息。而对于 Species 这个分类变量,我们看到的是计数信息。

筛选数据框与矩阵相似,都可以通过数字下标来获取子集,不同地是因为数据框有不同的列名,我们也可以通过列名来获取某一特定列,例如:

我们可以用 names() 函数来获取数据框的列名

并可以通过为其赋值改变列的名字。

列表是一种递归式的向量,我们可以用列表来存储不同类型的数据,比如:

列表有多种索引方式,可以用如下方式获取。

今天我们实验的对象就是一组从原始 R 进化出来的工具链 Tidyverse , 它是由 Hadley Wickham 主导开发的一系列 R 包的集合。 Tidyverse 继承了R语言进行快速统计分析的优势 , 并实现了一些新的理念 , 例如 magrittr 包中的管道操作 , 让线性嵌套的函数组合变得更加清晰易懂;可视化方面中的 ggplot ,使绘图变成搭积木式的图层叠加。

这样的小发明有的改变了分析的运作方式 , 有的改变了使用者的认知方式 , 聚在一起形成了一种新的数据分析的生态链 。具体来看 , Tidyverse 有如下核心组件:

mpg 数据集是刻画不同汽车的排放状况的一个数据集, 总过有 234 个样本 , 11 个变量 。 这 11 个变量分别是:

manufacture: 制造商

model: 车型

dispel: 汽车排放量

year: 制造年度

cyl: 排气管数量

trans: 排放类型

drv: 驱动方式

cty: 每公里耗油量(城市道路)

hwy: 每公里耗油量(高速路)

fl: 油的种类

class: 车的类型

更多数据相关信息可以通过 help(mpg) 指令获取。

在属性映射中加入 color=class 参数后 , 我们可以看到每个点的汽车对应的类型被用 不同颜色表现了出来 , 对于散点图 , 还有 size(大小) , shape(形状) 等等参数 可以用于确定点的属性。

对于条形图的y轴就是数据框中原本的数值时,必须将geom_bar()函数中stat(统计转换)参数设置为’identity’,即对原始数据集不作任何统计变换,而该参数的默认值为’count’,即观测数量。

#PCoA 分析在R语言中进行主要依赖于以下得包,进行这个分析得主要可以应用于形态学数据得相似与差异性分析。

library(ade4)

library(ggplot2)

library(RColorBrewer)

library(vegan)

这里我们使用R自带得数据iris

data(iris)

在R语言中通常都会使用这个数据进行案例分析

#iris

data(iris)

iris

data01<-iris[,-5]#数据预处理,去掉最后一列得数据标签

data01

dis01<-vegdist(data01,method = "euclidean")#这里是为了算矩阵距离,方法根据数据选择合适得方法

dis01

pcoa1<- dudi.pco(dis01, scan = FALSE,nf=3)#进行PCoA分析

pcoa1

pcoa1_eig<-pcoa1$eig[1:2]/sum(pcoa1$eig)#算一下前两列对整个数据得解释比例

pcoa1_eig

samplesite1<-data.frame({pcoa1$li})[1:2]#将前两列的数据分析结果放到sample_site1里面

sample_site1

sample_site1$names<-rownames(sample_site1)#设置名称

sample_site1$names

iris$Species

sample_site1$level<-factor(iris$Species,levels = c("setosa","versicolor","virginica"))#设置level的标签

sample_site1$level

names(sample_site1)[1:2]<-c("PCoA1","PCoA2")

p<-ggplot(sample_site1, mapping=aes(PCoA1, PCoA2,color=level))+theme_classic()

p<-p+geom_point()#绘制散点图

p

这个我查了下觉得应该是这么回事:iris首先是个数据框,数据框可以看做是矩阵的推广,也可以看成是特殊的列表。在你这里通过调用iris[,1:4]和iris[,1:4]得到一个数据结果,我觉得是在调用iris[,1:4]的时候吧iris当成了特殊的矩阵,这样的话就代表iris的1到4列,前面的逗号代表所有的行。而再调用iris[1:4]的时候把iris当成了特殊的列表,调用的而是iris的第1到4个元素,正好也是iris作为矩阵的第1到4列,所以两者就像等了。