R是用于统计分析、绘图的语言和操作环境。
R是属于GNU系统的一个自由、免费、源代码开放的软件，它是一个用于统计计算和统计制图的优秀工具。
R语言-v1-基础知识
Iretara 12-17 21:18
以例题的形式简述R语言基础知识
# 读取文件
setwd(" 文件链接的时候，用 / ")
install.packages(" readxl ")
library(readxl)
library (tidyverse)
hw1_a<- read_excel ("hw1_a.xlsx", col_types=c("numeric", "numeric", "numeric", "numeric", "numeric") )
hw1_b<- read_excel ("hw1_b.xlsx")
#读取csv
library(readr)
hw1_a<- read_csv ("/")
View(hw1_a)
# 描述型函数
hw1_a + hw1_b 表
#描述最小值，最大值，中值，均值，标准差
Str (hw1_a) #查看数据并指出各个 变量的形式
summary (hw1_a) #指出各个变量的形式， 最小值，最大值，中值，均值
library(psych)
describe (hw1_a) #比summary更简便的方法， 可以直接读取标准差等；但是，使用describe不可读取 NA值, 可以尝试使用 Hmisc包中 describe
描述型函数-R
# 连接
hw1_a %>% inner_join (hw1_b, by ="ID")
hw1_a %>% left_join (hw1_b, by ="ID")
hw1_a %>% right_join (hw1_b, by ="ID")
hw1_a %>% full_join (hw1_b, by ="ID")
inner_join<- inner_join (hw1_a,hw1_b, by =“ID”) #报告合并后的 总行数 ，178行
full_join<- full_join (hw1_a,hw1_b, by ="ID")
( nrow (full_join)) #报告合并后的 总行数 ，200行
> length (full_join$ID)
#找出各个列的 缺失值
i<-NA
a<-NA
for(i in 1:length(full_join[1,])){ a[i]<- sum(is.na( full_join[,i] ) ) }
paste("缺失值是",a)
#缺失值总数
sum(is.na(full_join))
#删除缺失值 na.omit()
full_join1=filter(full_join,!is.na(full_join[2]))
full_join1=filter(full_join1,!is.na(full_join1[3]))
full_join1=filter(full_join1,!is.na(full_join1[4]))
full_join1=filter(full_join1,!is.na(full_join1[5]))
full_join1=filter(full_join1,!is.na(full_join1[6]))
full_join1=filter(full_join1,!is.na(full_join1[7]))
full_join1=filter(full_join1,!is.na(full_join1[8]))
sum(is.na(full_join1))
找出Income中的 极端值 并滤掉对应行的数据
quantile (hw1_a$Income,c(0.025,0.975))
hw1_a2= filter (hw1_a,Income>14168.81 &Income<173030.92)
#使用dplyr进行数据转换
arrange()
>arrange (hw1_a,Income) #默认升序
>arrange(hw1_a, desc (Income)) #desc降序，NA排序一般最后
select()
>select (hw1_a, - (Years_at_Address:Income)) #不要变量
>rename (hw1_a, In_come=Income) #改名
>select（hw1_a,Income, exerything ()） #把Income放在前面
拓例题1：
library(nycflights13)
view(flights)
#counts
（1）
not_cancelled <- flights %>%
filter(! is.na(dep_delay), !is.na(arr_delay))
（2）
not_cancelled %>%
group_by (year,month,day) %>%
summarize (mean=mean(dep_delay))
（3）
delays <- not_cancelled %>%
group_by (tailnum) %>%
summarize (delay=mean(arr_delay))
ggplot (data=delays,mapping=aes(x= delay))+
geom_freqpoly (binwidth=10) #freqpoly
（4）
delays <- not_cancelled %>%
group_by(tailnum) %>%
summarize(delay=mean(arr_delay,na.rm=TRUE), n=n() ) #tailnum的次数
ggplot(data=delays,mapping=aes(x= n, y=delay))+
geom_point(alpha=1/10)
拓例题2：
#请按照价格的均值，产生新的变量price_new, 低于均值为“低价格”，高于均值为“高价格”。 同样对市场份额也是，产生变量marketshare_new, 数值为“低市场份额”和“高市场份额”
price=data1$price
pricebar=mean(price)
price_new= ifelse (price>pricebar,“高价格”,”低价格”)
marketshare=data1$marketshare
marketsharebar=mean(marketshare)
marketshare_new=ifelse(marketshare>marketsharebar ,“高市场份额”,”低市场份额”)
data1= mutate (data1,price_new,marketshare_new)
#可视化
#将Income 对数化
lninc<- log (hw1_a$Income)
#画出直方图和 density curve密度曲线
hist (lninc,prob=T)
lines ( density (lninc),col="blue")
# 添加额外变量 的办法，在 aes()中添加 样式 (color、size、alpha、shape)
ggplot(data=inner_join)+
geom_point(mapping = aes(x=Years_at_Employer,y= Income, alpha= Is_Default))
# 按照Is_Default 增加一个维度，使用明暗程度作为区分方式
ggplot(data=inner_join)+
geom_point(mapping = aes(x=Years_at_Employer,y= Income,
alpha=factor( Is_Default ) ))
#使用形状作为另外一种区分方式
ggplot(data=inner_join)+
geom_point(mapping = aes(x=Years_at_Employer,y= Income,
shape=factor( Is_Default)))
可视化-R
拓展：
#将 flight1 表和 weather1 表根据共同变量进行内连接，随机抽取 100000 行数据， 将生产的结果保存为 flight_weather。 (提示：sample_n()函数，不用重复抽取)
flight_weather <- inner_join(flight1, weather1) %>% sample_n(100000)
# 从 flight_weather表中对三个出发机场按照平均出发延误时间排降序，并将结果保留在 longest_delay表中。把结果展示出来
longest_delay<- flight_weather %>%
group_by(origin) %>%
summarize(delay=mean(dep_delay, na.rm=TRUE )) %>%
arrange(desc(delay))
#根据不同出发地（origin）在平行的 3 个图中画出风速 wind_speed（x 轴）和出发 延误时间 dep_delay（y 轴）的散点图。
ggplot(data= flight_weather) +
geom_point(mapping=aes(x=wind_speed,y=dep_delay))+
facet_grid(.~origin, nrow = 3 ) # 按照class分类，分成3行
#根据 flight_weather 表，画出每个月航班数的直方分布图，x 轴为月份，y 轴是每个 月份航班数所占的比例。
ggplot(data=flight_weather)+
geom_bar(mapping=aes(x=month, y=..prop .., group=1))
#根据 flight_weather 表，画出每个月航班距离的 boxplot 图，x 轴为月份，y 轴为 航行距离, 根据的航行距离的中位数从低到高对 x 轴的月份进行重新排序
ggplot(data=flight_weather)+
geom_boxplot(mapping=aes(x= reorder (month,distance,FUN=median),y=distance))
线性回归
# 以Income作为因变量，Years at Employer作为自变量，进行 OLS回归
m1<- lm (Income ~ Years_at_Employer,data=hw1_a)
#通过***判断显著性
summary (m1)
#画出拟合直线
ggplot(data= hw1_a)+
geom_point(aes(x=Income,y=Years_at_Employer))+
geom_abline(data= m1,col= "blue")
#证明拟合直线是最优的
b0=runif(20000,-5,5)
b1=runif(20000,-5,5)
d<-NA
sum<-NA
n<-1
while(n<=20000){
for(i in 1:24){
d[i]<-(hw1_a $ Income[i]-b0[n]-b1[n]*hw2$ Years_at_Employer[i])^2}
sum[n]<-sum(d)
n<-n+1
}
resi=m1$residuals
resi2=sum(resi^2)
check=sum(as.numeric(sum<resi2))
check
在我们日常所遇到的数据分析任务中，会遇到很多与日期时间挂钩的数据，比如本月每日的销售额和网页一天内每个时间节点的点击量。这类型的数据大多数为时间序列，而时间序列分析在日常中也是很常见的。现在我们先来聊一下R语言中关于日期时间的处理，之后有时间的话就学习一些有关时间序列分析的方法。一、日期函数as.Date()函数
R中自带的函数as.Date首先和大家介绍一下它的日常用法，第一个就是我们使用as.Date来返回日期数据形式，且默认的格式为年-月-日，format参数用于识别输入的日期按照那种数据逻辑输入，比如下面数据是以"*年*月*日"的逻辑输入：
>as.Date("2019年9月28日", format = "%Y年%m月%d日")
[1] "2019-09-28"
其中我们看到上面%Y等等的字符，其实是日期格式的一种字符形式，常用的格式如下：
第二个用法就是我们给定起点日期，再输入延后天数，就可以输出对应的日期：
>as.Date(31,origin ='2019-01-01')
[1] "2019-02-01"
二、时间函数POSIXct与POSIXlt
(1).POSIXIt主要特点：作用是打散时间，把时间分成年、月、日、时、分、秒，并进行存储我们可以结合unclass()函数，从而提取日期时间信息。比如：
>unclass(as.POSIXlt('2018-9-7 8:12:23'))
$sec
[1] 23
$min
[1] 12
$hour
[1] 8
$mday
[1] 7
$mon
[1] 8
$year
[1] 118
$wday
[1] 5
$yday
[1] 249
$isdst
[1] 0
$zone
[1] "CST"
$gmtoff
[1] NA
我们输入带时间的日期数据，利用unclass和as.POSIXlt函数就可以返回秒、分、时、日、该年已过月数、已过年数(从1900起)、星期几、该天对应该年的第几天，时区等等。
(2).POSIXct 是以1970年1月1号8点开始的以秒进行存储，如果是负数，则是之前的日期时间；正数则是之后，比如：
>unclass(as.POSIXct('1970-1-1 8:00:20'))
[1] 20
attr(,"tzone")
[1] ""
三、日期时间的运算
(1).日期相减，得到相差的天数
>as.Date("2019-10-01") - as.Date('2019-9-26')
Time difference of 5 days
(2).带时间的日期相减，得到相差数(可以指定units参数为"secs","mins","hours","days")
>difftime('2019-10-1 10:00:00',"2019-10-1 6:00:00",units="hours")
Time difference of 4 hours
