R语言学习笔记丨因子factor和数据框data frame基础介绍和使用教程
今天的笔记内容是R语言中因子和数据框的基础介绍和使用方法。更多笔记关注公众号：生信分析笔记
R语言 因子
因子可以用来存储不同类别的数据类型，R 语言创建因子使用 factor() 函数，向量作为输入参数。
factor() 函数语法格式：
factor(x = character(), #向量
levels, #指定各水平值
labels = levels, #水平标签
exclude = NA, #剔除的字符
ordered = is.ordered(x), #逻辑值，指定是否排序
nmax = NA) #水平的上限
创建因子
按照如下方式能够创建一个简单的因子，含有大和小两个水平。
> x <- c("大", "小", "大")
> yinzi <- factor(x)
> print(yinzi)
[1] 大 小 大
Levels: 大 小
> print(is.factor(yinzi)) # 判断是不是因子
[1] TRUE
添加水平标签
首先，设置因子水平（共两个水平“大”、“小”），具体方式如下：
> # 因子水平标签
> x <- c("大", "小", "大",levels=c("大","小"))
> yinzi <- factor(x)
> print(yinzi)
levels1 levels2
大 小 大 大 小
Levels: 大 小
使用 labels 参数为每个因子水平添加标签，labels 参数的字符顺序，要和 levels 参数的字符顺序保持一致。
> x <- factor(c("大", "小", "大","小","小"),levels=c("大","小"),labels=c("big","small"),ordered=TRUE)
> print(x)
[1] big small big small small
Levels: big < small
- 生成因子水平
使用 gl() 函数来生成因子水平，语法格式如下：
gl( n, #level的个数
k, #每个level的重复次数
length = n*k, #总长度
labels = seq_len(n), #level的值
ordered = FALSE) #是否排好顺序
设置3个level，每个level重复4次的因子水平，并输出它，示例：
> v <- gl(3,4,labels = c("sheng","xin","biji"))
> print(v)
[1] sheng sheng sheng sheng xin xin xin xin
[9] biji biji biji biji
Levels: sheng xin biji
R语言数据框
数据框（Data frame）也就是常说的"表格"。数据框是 R 语言的数据结构，是特殊的二维列表。
- 数据框每一列都有一个唯一的列名，长度都是相等的，同一列的数据类型需要一致，不同列的数据类型可以不一样。
- 作为数据框变量的向量、因子或矩阵必须具有相同的长度（行数）。
- 数据框每列是一个变量，每行是一个观测。
- 向量、因子为数据框提供一个变量，如果向量非数值型则会被强制转换为因子。
R语言中用date.frame（）函数来创建，如下：
data.frame(…, #列向量，可以是字符、数值、逻辑值
row.names = NULL, #行名，默认为NULL
check.rows = FALSE, #检查行名和长度是否一致
check.names = TRUE, #检查数据框的变量名是否合法
fix.empty.names = TRUE, #设置是否自动命名
stringsAsFactors = TRUE) #字符是否转化为因子
接下来，通过实例来演示使用方法，创建数据框和获取数据框信息操作如下：
> table <- data.frame( #创建一个数据框
+ name1 <- c("boy","girl","dog"),
+ year1 <- c("12","16","7"),
+ add1 <- c("school","home","wc")
+ )
> str(table) #获取数据结构
'data.frame': 3 obs. of 3 variables:
$ name1....c..boy....girl....dog.. : chr "boy" "girl" "dog"
$ year1....c..12....16....7.. : chr "12" "16" "7"
$ add1....c..school....home....wc..: chr "school" "home" "wc"
> print(summary(table)) #summary显示概要信息
name1....c..boy....girl....dog.. year1....c..12....16....7..
Length:3 Length:3
Class :character Class :character
Mode :character Mode :character
add1....c..school....home....wc..
Length:3
Class :character
Mode :character
- 提取与显示特定项
> print(data.frame(table$name....c..boy....girl....dog..,table$add....c..school....home....wc..))
data frame with 0 columns and 0 rows
> print（2）#提取第二列
> print(table[1:2,]) #提取结果前两行
name1....c..boy....girl....dog.. year1....c..12....16....7..
1 boy 12
2 girl 16
add1....c..school....home....wc..
1 school
2 home
- 添加新的项
> table$work <- c("ren","ren","animal") #添加新列
> table[4,] <- c("5","6","7","8") #添加新行（第4行）
> print(table)
name1....c..boy....girl....dog.. year1....c..12....16....7..
1 boy 12
2 girl 16
3 5 6
add1....c..school....home....wc.. work
1 school ren
2 home ren
3 7 8
- 复制某些项（重复行号法）
print(table[c(1,1:3),]) #把第一行复制一次，采用重复行号的办法。
name1....c..boy....girl....dog.. year1....c..12....16....7..
1 boy 12
1.1 boy 12
2 girl 16
3 5 6
add1....c..school....home....wc.. work
1 school ren
1.1 school ren
2 home ren
3 7 8
- 批量复制多行（rep函数）
> print(table[rep(1:3,each <- 2),]) #rep函数得出从1到3数列，重复2次。
name1....c..boy....girl....dog.. year1....c..12....16....7..
1 boy 12
2 girl 16
3 5 6
1.1 boy 12
2.1 girl 16
3.1 5 6
add1....c..school....home....wc.. work
1 school ren
2 home ren
3 7 8
1.1 school ren
2.1 home ren
3.1 7 8
- 数据合并操作
> v1 <- c("a","b")
> v2 <- c("1","2")
> v3 <- c("ok","no")
>
> out1 <- cbind(v1,v2,v3) #将多个向量合成数据框，默认竖向填充
> print(out1)
v1 v2 v3
[1,] "a" "1" "ok"
[2,] "b" "2" "no"
>
> hebing <- rbind(out1,out1) #合并数据框
> print(hebing)
v1 v2 v3
[1,] "a" "1" "ok"
[2,] "b" "2" "no"
[3,] "a" "1" "ok"
[4,] "b" "2" "no"
参考资料：
https://www.runoob.com/r
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