R语言常用函数整理(基础篇)

Python010

R语言常用函数整理(基础篇),第1张

R语言常用函数整理本篇是基础篇,即R语言自带的函数。 vector:向量 numeric:数值型向量 logical:逻辑型向量 character;字符型向量 list:列表 data.frame:数据框 c:连接为向量或列表 length:求长度 subset:求子集 seq,from:to,sequence:等差序列 rep:重复 NA:缺失值 NULL:空对象 sort,order,unique,rev:排序 unlist:展平列表 attr,attributes:对象属性 mode,class,typeof:对象存储模式与类型 names:对象的名字属性 字符型向量 nchar:字符数 substr:取子串 format,formatC:把对象用格式转换为字符串 paste()、paste0()不仅可以连接多个字符串,还可以将对象自动转换为字符串再相连,另外还能处理向量。 strsplit:连接或拆分 charmatch,pmatch:字符串匹配 grep,sub,gsub:模式匹配与替换 complex,Re,Im,Mod,Arg,Conj:复数函数 factor:因子 codes:因子的编码 levels:因子的各水平的名字 nlevels:因子的水平个数 cut:把数值型对象分区间转换为因子 table:交叉频数表 split:按因子分组 aggregate:计算各数据子集的概括统计量 tapply:对“不规则”数组应用函数 dev.new() 新建画板 plot()绘制点线图,条形图,散点图. barplot( ) 绘制条形图 dotchart( ) 绘制点图 pie( )绘制饼图. pair( )绘制散点图阵 boxplot( )绘制箱线图 hist( )绘制直方图 scatterplot3D( )绘制3D散点图. par()可以添加很多参数来修改图形 title( ) 添加标题 axis( ) 调整刻度 rug( ) 添加轴密度 grid( ) 添加网格线 abline( ) 添加直线 lines( ) 添加曲线 text( ) 添加标签 legend() 添加图例 +, -, *, /, ^, %%, %/%:四则运算 ceiling,floor,round,signif 1、round() #四舍五入 例:x <- c(3.1416, 15.377, 269.7) round(x, 0) #保留整数位 round(x, 2) #保留两位小数 round(x, -1) #保留到十位 2、signif() #取有效数字(跟学过的有效数字不是一个意思) 例:略 3、trunc() #取整 floor() #向下取整 ceiling() #向上取整 例:xx <- c(3.60, 12.47, -3.60, -12.47) trunc(xx) floor(xx) ceiling(xx) max,min,pmax,pmin:最大最小值 range:最大值和最小值 sum,prod:向量元素和,积 cumsum,cumprod,cummax,cummin:累加、累乘 sort:排序 approx和approx fun:插值 diff:差分 sign:符号函数 abs,sqrt:绝对值,平方根 log, exp, log10, log2:对数与指数函数 sin,cos,tan,asin,acos,atan,atan2:三角函数 sinh,cosh,tanh,asinh,acosh,atanh:双曲函数 beta,lbeta,gamma,lgamma,digamma,trigamma,tetragamma,pentagamma,choose ,lchoose:与贝塔函数、伽玛函数、组合数有关的特殊函数 fft,mvfft,convolve:富利叶变换及卷积 polyroot:多项式求根 poly:正交多项式 spline,splinefun:样条差值 besselI,besselK,besselJ,besselY,gammaCody:Bessel函数 deriv:简单表达式的符号微分或算法微分 array:建立数组 matrix:生成矩阵 data.matrix:把数据框转换为数值型矩阵 lower.tri:矩阵的下三角部分 mat.or.vec:生成矩阵或向量 t:矩阵转置 cbind:把列合并为矩阵 rbind:把行合并为矩阵 diag:矩阵对角元素向量或生成对角矩阵 aperm:数组转置 nrow, ncol:计算数组的行数和列数 dim:对象的维向量 dimnames:对象的维名 rownames,colnames:行名或列名 %*%:矩阵乘法 crossprod:矩阵交叉乘积(内积) outer:数组外积 kronecker:数组的Kronecker积 apply:对数组的某些维应用函数 tapply:对“不规则”数组应用函数 sweep:计算数组的概括统计量 aggregate:计算数据子集的概括统计量 scale:矩阵标准化 matplot:对矩阵各列绘图 cor:相关阵或协差阵 Contrast:对照矩阵 row:矩阵的行下标集 col:求列下标集 solve:解线性方程组或求逆 eigen:矩阵的特征值分解 svd:矩阵的奇异值分解 backsolve:解上三角或下三角方程组 chol:Choleski分解 qr:矩阵的QR分解 chol2inv:由Choleski分解求逆 ><,>,<=,>=,==,!=:比较运算符 !,&,&&,|,||,xor(): 逻辑运算符 logical: 生成逻辑向量 all, any:逻辑向量都为真或存在真 ifelse():二者择一 match, %in%:查找 unique:找出互不相同的元素 which:找到真值下标集合 duplicated:找到重复元素 optimize,uniroot,polyroot:一维优化与求根 if,else, ifelse, switch: 分支 for,while,repeat,break,next: 循环 apply,lapply,sapply,tapply,sweep:替代循环的函数。 function:函数定义 source:调用文件 ’ call:函数调用 . C,.Fortran:调用C或者Fortran子程序的动态链接库。 Recall:递归调用 browser,debug,trace,traceback:程序调试 options:指定系统参数 missing:判断虚参是否有对应实参 nargs:参数个数 stop:终止函数执行 on.exit:指定退出时执行 eval,expression:表达式计算 system.time:表达式计算计时 invisible:使变量不显示 menu:选择菜单(字符列表菜单) 其它与函数有关的还有: delay, delete.response, deparse, do.call, dput, environment , formals, format.info, interactive, is.finite, is.function, is.language, is.recursive , match.arg, match.call, match.fun, model.extract, name, parse 函数能将字符串转换为表达式expression deparse 将表达式expression转换为字符串 eval 函数能对表达式求解 substitute, sys.parent , warning, machine cat,print:显示对象 sink:输出转向到指定文件 dump,save,dput,write:输出对象 scan,read.table,readlines, load,dget:读入 ls,objects:显示对象列表 rm, remove:删除对象 q,quit:退出系统 .First,.Last:初始运行函数与退出运行函数。 options:系统选项 ?,help,help.start,apropos:帮助功能 data:列出数据集 head()查看数据的头几行 tail()查看数据的最后几行 每一种分布有四个函数: d―density(密度函数),p―分布函数,q―分位数函数,r―随机数函数。 比如,正态分布的这四个函数为dnorm,pnorm,qnorm,rnorm。下面我们列出各分布后缀,前面加前缀d、p、q或r就构成函数名: norm:正态, t:t分布, f:F分布, chisq:卡方(包括非中心) unif:均匀, exp:指数, weibull:威布尔, gamma:伽玛, beta:贝塔 lnorm:对数正态, logis:逻辑分布, cauchy:柯西, binom:二项分布, geom:几何分布, hyper:超几何, nbinom:负二项, pois:泊松 signrank:符号秩, wilcox:秩和, tukey:学生化极差 sum, mean, var, sd, min, max, range, median, IQR(四分位间距)等为统计量, sort,order,rank与排序有关, 其它还有ave,fivenum,mad,quantile,stem等。 R中已实现的有chisq.test,prop.test,t.test。 cor,cov.wt,var:协方差阵及相关阵计算 biplot,biplot.princomp:多元数据biplot图 cancor:典则相关 princomp:主成分分析 hclust:谱系聚类 kmeans:k-均值聚类 cmdscale:经典多维标度 其它有dist,mahalanobis,cov.rob。 ts:时间序列对象 diff:计算差分 time:时间序列的采样时间 window:时间窗 lm,glm,aov:线性模型、广义线性模型、方差分析 quo()等价于quote() enquo()等价于substitute()

在R中,常见的数据类型一共有5种:

字符型character,

数值型numeric,

整形integer,

复数型complex,

逻辑型logical

还需要注意的是,如果我们直接输入1,2,3,4...得到的是numeric类型。如果想要输入integer类型,需要输入1L,2L,3L,4L...

Inf表示无穷大,-Inf表示无穷小。

同理1/0表示无穷大,-1/0表示无穷小

如果输入0/0则会得到Nan这样的显示,Nan表示在计算的时候出现错误。

而如果出现Na则表示缺失值。我们可以认为Na包含了NaN。

在R语言中,常见的数据的结构有以下几种:

向量,列表,矩阵,数组,数据框,因子

特点:相同类型,序列

如何创建向量?

1、创建初始向量:vector(‘数据类型’,数据个数),例如,我们输入:x<-vector('numeric',10),可以得到如下结果,可以看到x的类型为数值型numeric。

2、用vector其实等同于直接用数据类型后面跟数据个数,上面的例子其实就可以写成numeric(10),运行之后可以得到相同的结果:

3、如果需要创建的向量是等差为1的等差数列,如1到20的数列,我们可以直接写成:

1:20

4、更多情况下,我们用c()函数用来创建向量,把数据对象连结在一起(concatenate)

例如:

c(1,2)

如上图可见,这里的数据类型class显示的是“numeric”,说明c(1,2)生成的向量里面的数据类型是数值型,而非整形integer。如果想要得到整形的向量,我们需要输入:

c(1L,2L)

如果输入c(TRUE,FALSE,FALSE,TRUE),得到逻辑型向量

如果输入c('初中','高中','大学'),得到文本型向量

注意

就像我们之前提到的,向量里面必须得是相同类型的数据。如果在创建向量的时候,输入了不同类型的数据,R会强制将不同类型的数据转换成相同的数据类型。

例如,输入c(1.7,'a'),最后生成的结果如图,1.7被转成了字符型,我们也可以从class里面看到类型是字符型character。

输入c(T,2),最后生成的结果如图,T由逻辑型转成了数值型。

输入c("a",T),得到的结果如图所示,T由逻辑型转成了字符型。

上面提到的这几种转换,通常都是R强制地悄悄地执行的。如果我们自己想要转换数据类型,则应该应用:

as.numeric/logical/character/complex(向量名) 来进行转换。

特点:列表和向量相同的地方在于,二者都是序列;不同的地方在于,列表是由不同类型的对象组成的,而向量则由同样类型的数据组成。

写作:list(name1=object1,name2=object2,…)

例如:输入x<-list(1,'a',T,b=c(1+4i,2-3i)),我们可以明显看到list()里面的每个部分类型都不同(数值,字符,逻辑值,向量),输出结果如图:

是一类特殊向量,维度属性。

matrix(数据, nrow = 几行, ncol = 几列, byrow = FALSE/T是否按行排列, dimnames = list(c(行名),c(列名 )))

斜体的部分表示可以不写。

例如,我们想要输入1-8,2行,4列,按照行排列,行名为张三、王五,列名为吃喝玩乐。可以得到如下图:

matrix(1:8,2,4,byrow=T,dimnames = list(c('张三','王五'),c('吃','喝','玩','乐')))

矩阵还有另外一种方法可以创建,用cbind() rbind()创建

例如有x,y两个向量。cbind()是按照列来连接xy(x一列,y一列)rbind是按照行连接xy(x一行,y一行)

注意 :如果用rbind()来合并矩阵或者向量或者表格,必须要求二者列名一致

矩阵还有另外一种方法可以创建,创建一个向量,而后添加维度

t()表示矩阵的转置

array,和matrix最大的区别在于array的维度更多,有三个维度。

我们可以理解为matrix有行、列两个维度;但是array多了一个面板维度(分成几块)。

array(数据,dim=c(几行,几列,几块),dimnames = list(c(行名),c(列名),c(板块名)))

例如:

array(1:12,dim=c(2,3,2),dimnames=list(c('从前','现在'),c('衣','食','行'),c('北京','上海')))

得到如下结果:

数据框是R的一个重要数据类型,用来存储表格数据。可认为是特殊类型的列表,列表中每个元素(每类)都有同样的长度。每一列可以是不同的类型(矩阵是相同的)。可以通过调用data.matrix()将数据框转化为矩阵。

数据框很像我们在使用SQL的时候来定义表格之后,给表格中的各列赋值的情况。

data.frame(列1=向量,列2=向量)

例如:data.frame(foo=1:4,bar=c(T,T,F,F))

nrow(x)----x有几行

ncol(x)----x有几列

特点:用于创建分类数据,两种类型:有序/无序。

可以写成这样的形式:

factor(c("第一类","第二类","第三类",...),levels=c("第一类","第二类","第三类"),ordered = T)

ordered默认为F。

例如:factor(c("小学","初中","高中","小学"),levels=c("小学","初中","高中"),ordered = T)

得到如下结果:

我们如果不对level进行定义,出现如下结果:

此时虽然有比较,但是初中<高中<小学,这样的结果是根据字母发音排序的结果,或许并不是我们想要的,所以如果我们对排序有要求,还是要对levels进行定义。levels=c("第一类","第二类","第三类"),理解为

"第一类"<"第二类"<"第三类"

我们如果不对ordered进行定义,出现如下结果:

此时为无序数据,无比较。

我们还有另外一种方法来定义因子:gl

gl(有几类, 循环几次, labels = c("第一类名称", "第二类名称"),ordered=T)

例如:gl(2,4),表示有两个变量(2),每一个循环4次

例如:gl(2, 8, labels = c("女", "男"),ordered=T),表示有两个变量,各循环8次,这两个变量分别表示为“女”和“男”,排序。

注意,这里和上一个例子一样,本来应该是给出两个变量用1和2表示,labels相当于给1和2加了“女”和“男”的标签。所以排序之后显示“女”<“男”,其背后真实的情况是1<2 。

例如: gl(2, 8, labels = c("女", "男"),ordered=T,length=32),在以上的基础上,规定一共有32个对象

通过我们以上的论述,我们知道了5种数据类型和几种常见的对象形态。

这些是R中非常基础但是十分重要的内容,需要多看几遍才能记得更清楚。