BGI-College生信入门——8、R语言基础（一）

什么是 R？

R 是用于统计和作图的免费软件
可在各种 UNIX 平台、Windows 和 MacOS 上编译和运行

R 的组成

一种语言、带有图形的运行环境、调试器、访问某些系统功能以及运行脚本文件中程序的能力

R 的安装

R installation on Unix-like
R installation on Windows
R installation on Mac

什么是 RStudio

RStudio 是 R 的集成开发环境 (Integrated Development Environment, IDE)

RStudio 的组成

一个控制台、支持直接代码执行的语法高亮编辑器，以及用于绘图、历史记录、调试和工作区管理的工具

RStudio 的安装

注意 RStudio 安装需预先安装 R ，并在同一个磁盘

Tips

查看所有已安装的 R 包

?

1

library（）

安装指定的 R 包

?

1	install.packages()

列出当前环境定义的变量

?

1

ls()

清空当前环境变量

?

1	rm(list=ls(all=TRUE))

清空当前行命令

?

1

Eas

自动补全

?

1

tab

清屏

?

1

Ctrl + L

调出历史命令

?

1

Ctrl + up

列出当前目录下的所有文件

?

1	list.files()

返回当前路径

?

1

getwd()

设置工作路径

?

1

setwd()

列出文件前6行信息

?

1

head()

列出文件后6行信息

?

1

tail()

R 的数据类型

Vector	Matrix	Array	Data Frame	List	Factor
向量	矩阵	数组	数据框	列表	因子

判断数据类型

?

1 2 3 4 5 6 7

# 方法一 class() typeof() # 方法二 is.vector() is.matrix() is.array()

向量、矩阵和数组都是高等数学运算中常用的工具，在 R 中作为数据类型，可以更方便地操作数据对象

创建向量使用c()

?

1 2 3

a <- c(1,2,3,4,5) print(a) [1] 1 2 3 4 5

创建矩阵可以使用 matrix() 函数

?

1 2 3 4

### 创建一个1行5列的矩阵 matrix(data = a, nrow = 1, ncol = 5, byrow = FALSE, dimnames = NULL)      [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [1,]    1    2    3    4    5

data 向量
nrow 行数
ncol 列数
byrow 逻辑值，按行或列排序
dimnames 设置行列名称

创建数组使用 array() 函数，该函数使用向量作为输入参数，可以使用 dim 设置数组维度

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

### 创建一个2行3列的二维数组 b <- c(6,7,8) array(data = c(a,b), dim = c(2,4,2), dimnames = NULL) , , 1        [,1] [,2] [,3] [,4] [1,]    1    3    5    7 [2,]    2    4    6    8   , , 2        [,1] [,2] [,3] [,4] [1,]    1    3    5    7 [2,]    2    4    6    8 ### 创建一个2行2列的二维数组 array(data = c(a,b), dim = c(2,2,2), dimnames = NULL) , , 1        [,1] [,2] [1,]    1    3 [2,]    2    4   , , 2        [,1] [,2] [1,]    5    7 [2,]    6    8

data：向量
dim：数组维度，默认是一维
dimnames：维度名称，默认不设置

Data Frame 数据框，特殊的二维数据列表，要求每一列长度相同，同一列数据类型一致

创建数据框使用 data.frame() 函数

?

1 2 3

data.frame(..., row.names = NULL, check.rows = FALSE,            check.names = TRUE, fix.empty.names = TRUE,            stringsAsFactors = FALSE)

...：列向量（字符型、数值型、逻辑型），以 tag = value 形式表示，也可以直接用 value
row.names：行名，默认不设置，可设置为单个数字或字符串的向量
check.rows：检查行的名称和长度是否一致
check.names：检查数据框的变量名是否合法
fix.empty.names：设置未命名的参数是否自动设置名称
stringsAsFactors：布尔值，字符是否转换为因子，在 R 4.0.0 中默认为FALSE

List 列表是 R 语言的对象集合，用来保存不同类型的数据（数字、字符串、向量、列表、矩阵和函数）

创建列表使用 list() 函数

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59

### 创建一个纯数字的列表 list_a <- list(1,2,3,4,5) print(list_a) [[1]] [1] 1   [[2]] [1] 2   [[3]] [1] 3   [[4]] [1] 4   [[5]] [1] 5   ### 创建一个包含向量、矩阵和列表的列表 list_b <- list(c(4,5,6),matrix(c(1,2,3,4),nrow = 2),list("BGI","College",2022)) print(list_b) [[1]] [1] 4 5 6   [[2]]      [,1] [,2] [1,]    1    3 [2,]    2    4   [[3]] [[3]][[1]] [1] "BGI"   [[3]][[2]] [1] "College"   [[3]][[3]] [1] 2022   ### 使用 names() 函数给列表元素命名 names(list_b) <- c("vector","matrix","list") print(list_b) $vector [1] 4 5 6   $matrix      [,1] [,2] [1,]    1    3 [2,]    2    4   $list $list[[1]] [1] "BGI"   $list[[2]] [1] "College"   $list[[3]] [1] 2022

Factor 因子用于存储不同类别的数据类型，例如球类可以分为篮球、足球、排球、羽毛球、乒乓球等等

创建因子使用 factor() 函数

?

1 2	factor(x = character(), levels, labels = levels,        exclude = NA, ordered = is.ordered(x), nmax = NA)

x：向量
levels：指定水平值，不指定时通过 as.character(x) 确定
labels：水平的标签, 不指定时用各水平值的对应字符串
exclude：形成水平值时需要排除的字符
ordered：逻辑值，用于指定水平是否有序
nmax：水平的上限数量

把字符型向量转换成因子

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9

ball <- c("basketball","football","volleyball","badminton","pingpong") ball_type <- factor(ball) print(ball_type) [1] basketball football   volleyball badminton  pingpong  Levels: badminton basketball football pingpong volleyball   ### 判断数据类型是否为因子 is.factor(ball_type) [1] TRUE