統(tǒng)計(jì)建模與R軟件-第二講課件

第2章R軟件的使用郭廣報(bào)統(tǒng)計(jì)計(jì)算第2章R軟件的使用郭廣報(bào)講解大綱2.1R軟件簡(jiǎn)介2.2數(shù)字、字符與向量2.3對(duì)象和它的模式與屬性2.4因子2.5多維數(shù)組和矩陣2.6列表與數(shù)據(jù)框2.7讀寫數(shù)據(jù)文件2.8控制流2.9編寫自己的函數(shù)2.10圖形功能2.11程序打包講解大綱2.1R軟件簡(jiǎn)介2.1R軟件簡(jiǎn)介R軟件是一個(gè)開放的統(tǒng)計(jì)編程環(huán)境，是一種語(yǔ)言，是S語(yǔ)言的一種實(shí)現(xiàn)；R軟件是完全免費(fèi)的，；2.1R軟件簡(jiǎn)介R軟件是一個(gè)開放的統(tǒng)計(jì)編程環(huán)境，是一種語(yǔ)言，2.1.1R軟件的下載與安裝下載與安裝Demo2.1.1R軟件的下載與安裝http://cran.r-pr2.1.2初識(shí)R軟件例2.1某學(xué)校在體檢時(shí)測(cè)得12名女中學(xué)生體重X1（kg）和胸圍X2（cm）資料如表2.1所示，試計(jì)算體重與胸圍的均值與標(biāo)準(zhǔn)差。表2.1學(xué)生體檢資料學(xué)生編號(hào)體重X1胸圍X2學(xué)生編號(hào)體重X1胸圍X21356074378240748376634064944704427110426553772114173645681239752.1.2初識(shí)R軟件例2.1某學(xué)校在體檢時(shí)測(cè)得12名女中學(xué)生2.1.2初識(shí)R軟件（續(xù)）解：#輸入體重X1<-c(35,40,40,42,37,45,43,37,44,42,41,39)#計(jì)算體重的均值和標(biāo)準(zhǔn)差mu1<-mean(X1);sigma1<-sd(X1)#輸入胸圍X2<-c(60,74,64,71,72,68,78,66,70,65,73,75)#計(jì)算胸圍的均值和標(biāo)準(zhǔn)差mu2<-mean(X2);sigma2<-sd(X2);2.1.2初識(shí)R軟件（續(xù)）解：#輸入體重2.1.2初識(shí)R軟件（續(xù)）例2.2繪出例2.1中12名學(xué)生體重與胸圍的散點(diǎn)圖和體重的直方圖。解：Plot(X1,X2)hist(X1)#繪出體重的直方圖hist(X1,probability=TRUE,main=paste("Histogramof","weight"),xlab="weight")2.1.2初識(shí)R軟件（續(xù)）例2.2繪出例2.1中12名學(xué)生體2.1.2初識(shí)R軟件（續(xù)）例2.3設(shè)有文本文件exam0203.txt，其內(nèi)容與格式參見文件，其中第一行相當(dāng)于表頭，說明變量的屬性，即說明各列的內(nèi)容，如第一列是姓名，第二列是性別，第三列是年齡，第四列是身高（cm），第五列是體重（lb），從第二行到最后一行是變量的內(nèi)容，試從該文件中讀出數(shù)據(jù)，并對(duì)身高和體重作回歸分析。2.1.2初識(shí)R軟件（續(xù)）例2.3設(shè)有文本文件exam0202.1.2初識(shí)R軟件（續(xù)）解：rt<-read.table("exam0203.txt",head=TRUE);rtlm.sol<-lm(Weight~Height,data=rt)summary(lm.sol)2.1.2初識(shí)R軟件（續(xù)）解：2.1.3R軟件主窗口與快捷方式2.1.3R軟件主窗口與快捷方式2.1.3R軟件主窗口與快捷方式其它菜單Demo2.1.3R軟件主窗口與快捷方式其它菜單Demo2.2數(shù)字、字符與向量1、向量的賦值R軟件中最簡(jiǎn)單的運(yùn)算是向量賦值,有三種形式：x<-c(10.4,5.6,3.1,6.4,21.7)assign(“x”,c(10.4,5.6,3.1,6.4,21.7))c(10.4,5.6,3.1,6.4,21.7)->x2.2數(shù)字、字符與向量1、向量的賦值2.2.2向量的運(yùn)算（續(xù)）2、向量的運(yùn)算對(duì)于向量可以作加(+)、減(-)、乘(*)、除(/)和乘方(^)運(yùn)算，其含義是對(duì)向量的每一個(gè)元素進(jìn)行運(yùn)算，如：x<-c(-1,0,2);y<-c(3,8,2)v<-2*x+y+1;vx*yx/yx^2y^x5%/%3#整數(shù)除法5%%3#求余數(shù)2.2.2向量的運(yùn)算（續(xù)）2、向量的運(yùn)算2.2.2向量的運(yùn)算（續(xù)）exp(x)sqrt(y)3、與向量運(yùn)算有關(guān)的函數(shù)(1)求向量的最小值、最大值和范圍的函數(shù)x<-c(10,6,4,7,8)min(x)max(x)range(x)which.min(x)which.max(x)2.2.2向量的運(yùn)算（續(xù)）exp(x)2.2.2向量的運(yùn)算（續(xù)）(2)求和函數(shù)、求乘積函數(shù)#求和sum(x)#求分量連乘積prod(x)#求向量長(zhǎng)度length(x)2.2.2向量的運(yùn)算（續(xù)）(2)求和函數(shù)、求乘積函數(shù)2.2.2向量的運(yùn)算（續(xù)）(3)中位數(shù)、均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差和順序統(tǒng)計(jì)量#求中位數(shù)median(x)#求均值mean(x)#求方差var(x)#求標(biāo)準(zhǔn)差sd(x)#排序，得到和x長(zhǎng)度相同的sort(x)2.2.2向量的運(yùn)算（續(xù)）(3)中位數(shù)、均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差和2.2.2產(chǎn)生有規(guī)律的序列1.等差數(shù)列a:b2.316:64:7.62.等間隔函數(shù)seq()函數(shù)是更一般的函數(shù)它產(chǎn)生等距間隔的數(shù)列其基本形式為:seq(from=value1,to=value2,by=value3)seq(-5,5,by=.2)->s1對(duì)于seq函數(shù)還有另一種使用方式seq(length=value2,from=value1,by=value3)s2<-seq(length=51,from=-5,by=.2)2.2.2產(chǎn)生有規(guī)律的序列1.等差數(shù)列a:b2.2.2產(chǎn)生有規(guī)律的序列3.重復(fù)函數(shù)rep()是重復(fù)函數(shù)它可以將某一向量重復(fù)若干次再放入新的變量中如:s<-rep(x,times=3)#即將變量重復(fù)3倍放在變量s中如x<-c(1,4,6.25);xs<-rep(x,times=3);s2.2.2產(chǎn)生有規(guī)律的序列3.重復(fù)函數(shù)2.2.3邏輯向量與其它語(yǔ)言一樣R軟件允許使用邏輯操作當(dāng)邏輯運(yùn)算為真返值為TRUE,當(dāng)邏輯運(yùn)算為假返值為FALSE.例如x<-1:7l<-x>3邏輯運(yùn)算符有<,<=,>,>=,==(表示TRUE等于)和TRUE!=(表TRUE示不等TRUE)all(c(1,2,3,4,5,6,7)>3)any(c(1,2,3,4,5,6,7)>3)2.2.3邏輯向量與其它語(yǔ)言一樣R軟件允許使用邏輯操作當(dāng)邏輯2.2.4缺失數(shù)據(jù)用NA表示某處的數(shù)據(jù)缺省缺失如z<-c(1:3,NA);z函數(shù)is.na()是檢測(cè)缺失數(shù)據(jù)的函數(shù)，如果返回值為真(TRUE)，則說明此數(shù)據(jù)是確實(shí)數(shù)據(jù)，如果返回值為假(FALSE)，則此數(shù)據(jù)不是缺失數(shù)據(jù)，如：ind<-is.na(z);ind#將缺失數(shù)據(jù)改為0z[is.na(z)]<-0is.nan(),is.finite()2.2.4缺失數(shù)據(jù)用NA表示某處的數(shù)據(jù)缺省缺失如2.2.5字符型向量向量元素可以字符串值，例如：y<-c("er","sdf","dim","haha","good")可用paste函數(shù)把它的自變量連成一個(gè)字符串，中間用空格分開，例如：paste("My","Job")labs<-paste("X",1:6,sep="")paste("result.",1:4,sep="")paste(1:10)#sameasas.character(1:10)paste("Todayis",date())paste(c('a','b'),collapse='.')2.2.5字符型向量向量元素可以字符串值，例如：2.2.6復(fù)數(shù)向量R支持復(fù)數(shù)運(yùn)算，復(fù)數(shù)常量只要用通常的格式，如3.5+2.1i,complex模式的向量為復(fù)數(shù)元素的向量，可以用complex()函數(shù)生成復(fù)數(shù)向量，如x<-seq(-pi,pi,by=pi/10)y<-sin(x)>z<-complex(re=x,im=y)>plot(z)lines(z)對(duì)于復(fù)數(shù)運(yùn)算，Re()是計(jì)算復(fù)數(shù)的實(shí)部，Im()是計(jì)算復(fù)數(shù)的虛部，Mod()是計(jì)算復(fù)數(shù)的模，Arg()是計(jì)算復(fù)數(shù)的幅角。2.2.6復(fù)數(shù)向量R支持復(fù)數(shù)運(yùn)算，復(fù)數(shù)常量只要用通常的格2.2.7向量下標(biāo)運(yùn)算R軟件提供了十分靈活的訪問向量元素和向量子集的功能。向量中的某一個(gè)元素可以用x[i]的格式訪問，其中x是一個(gè)向量名，或一個(gè)取向量值的表達(dá)式，如x<-c(1,4,7)x[2](c(1,3,5)+5)[2]可以單獨(dú)改變一個(gè)或多個(gè)元素的值，如：x[2]<-125x[c(1,3)]<-c(144,169);x2.2.7向量下標(biāo)運(yùn)算R軟件提供了十分靈活的訪問向量元素和向2.2.7向量下標(biāo)運(yùn)算1、邏輯向量v為和x等長(zhǎng)的邏輯向量，x[v]表示取出所有v為真值得元素，如：x<-c(1,4,7)x<5x[x<5]可以將向量中缺失數(shù)據(jù)賦值為0z<-c(-1,1:3,NA)z[is.na(z)]<-02.2.7向量下標(biāo)運(yùn)算1、邏輯向量#or(z+1)[is.na(z)&z>0]=x;x#others,,,#or2.2.7向量下表運(yùn)算2、下標(biāo)的正整數(shù)運(yùn)算v為一個(gè)向量，下標(biāo)取值在1到length(v)之間，取值允許重復(fù)，如：v<-10:20v[c(1,3,5,9)]v[1:5]v[c(1,2,3,2,1)]#other2.2.7向量下表運(yùn)算2、下標(biāo)的正整數(shù)運(yùn)算2.2.7向量下表運(yùn)算3、下標(biāo)的負(fù)整數(shù)運(yùn)算[注：表示扣除相應(yīng)的元素]v為一個(gè)向量，下標(biāo)取值在-length(v)，到-1之間v[-c(1:5)]4、取字符型值得下標(biāo)向量在定義向量時(shí)可以給元素加上名字，如ages<-c(Li=33,Zhang=29,Liu=18)#元素可以通過下標(biāo)和名字來進(jìn)行訪問ages["Zhang"]#元素的名字也可以后加fruit<-c(5,10,2,20)names(fruit)<-c("orange","banana","apple","peach");fruit2.2.7向量下表運(yùn)算3、下標(biāo)的負(fù)整數(shù)運(yùn)算[注：表示扣除相應(yīng)2.3對(duì)象和它的模式與屬性R是一種基于對(duì)象的語(yǔ)言，R的對(duì)象包括了若干元素作為其數(shù)據(jù)，另外，還可以有一些特殊數(shù)據(jù)稱為屬性(attribute)，并規(guī)定了一些特定的操作(如打印、繪圖)；R對(duì)象分為：?jiǎn)渭儗?duì)象、復(fù)合對(duì)象單純對(duì)象：所有元素都是一種基本類型，復(fù)合對(duì)象的元素可以是不同類型的對(duì)象；2.3對(duì)象和它的模式與屬性R是一種基于對(duì)象的語(yǔ)言，R的對(duì)象包2.3.1固有屬性：mode和lengthR對(duì)象都有兩個(gè)基本的屬性：mode（類型）屬性和length(長(zhǎng)度)屬性，比如向量的類型為logical(邏輯型)、numeric(數(shù)值型)、complex(復(fù)數(shù)型)、character(字符型)，比如：mode(c(1,3,5)>5)R對(duì)象有一種特別的null(空值型)型，只有一個(gè)特殊的NULL值為這種類型，表示沒有值（不同于NA，NA是一種特殊值，而NULL根本沒有對(duì)象值）2.3.1固有屬性：mode和lengthR對(duì)象都有兩個(gè)基本2.3.1固有屬性：mode和length要判斷某對(duì)象是否某類型，有許多個(gè)類似于is.numeric()的函數(shù)可以完成．is.numeric(x)用來檢驗(yàn)對(duì)象x是否為數(shù)值型，它返回一個(gè)邏輯型結(jié)果．is.character()可以檢驗(yàn)對(duì)象是否為字符型，等等．如:z<-0:9is.numeric(z)is.character(z)長(zhǎng)度屬性表示R對(duì)象元素的個(gè)數(shù)，比如length(2:4)length(z)2.3.1固有屬性：mode和length要判斷某對(duì)象是否某2.3.1固有屬性：mode和lengthR可以強(qiáng)制進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，例如digits<-as.character(z);digitsd<-as.numeric(digits);d2.3.1固有屬性：mode和lengthR可以強(qiáng)制進(jìn)行類型2.3.2修改對(duì)象的長(zhǎng)度對(duì)象可以取0長(zhǎng)度或正整數(shù)為長(zhǎng)度．R允許對(duì)超出對(duì)象長(zhǎng)度的下標(biāo)賦值，這時(shí)對(duì)象長(zhǎng)度自動(dòng)伸長(zhǎng)以包括此下標(biāo)，未賦值的元素取缺失值(NA)，例如:x<-numeric()x[3]<-17;x要增加對(duì)象的長(zhǎng)度只需作賦值運(yùn)算就可以了，如x<-1:3x<-1:4要縮短對(duì)象的長(zhǎng)度又怎么辦呢？只要給它賦一個(gè)長(zhǎng)度短的子集就可以]x<-x[l：2];xalpha<-1:10alpha<-alpha[2*1:5]alpha

length(alpha);alpha2.3.2修改對(duì)象的長(zhǎng)度對(duì)象可以取0長(zhǎng)度或正整數(shù)為長(zhǎng)度．2.3.3attributes()和attr()函數(shù)attributes(object)返回對(duì)象object的各特殊屬性組成的列表，不包括固有屬性mode和length.例如:x<-c(apple=2.5,orange=2.1);xattributes(x)可以用attr(object，name)的形式存取對(duì)象object的名為name的屬性，例如，attr(x,"names")也可以把a(bǔ)ttr()函數(shù)寫作賦值的左邊以改變屬性值或定義新的屬性，例如，attr(x,"names")<-c("applel","grapes");xattr(x,"type")<-"fruit";xattr(x,"type")2.3.3attributes()和attr()函數(shù)at2.3.4對(duì)象的class屬性在R中可以用特殊的class屬性來支持面向?qū)ο蟮木幊田L(fēng)格，對(duì)象的class屬性用來區(qū)分對(duì)象的類，可以寫出通用函數(shù)根據(jù)對(duì)象類的不同進(jìn)行不同的操作，比如，print()函數(shù)對(duì)于向量和矩陣的顯示方法就不同，plot()函數(shù)對(duì)不同類的自變量作不同的圖形。為了暫時(shí)去掉一個(gè)有類的對(duì)象的class屬性，可以使用unclass(object)函數(shù)。2.3.4對(duì)象的class屬性在R中可以用特殊的class屬2.4因子統(tǒng)計(jì)中的變量有幾種重要類別：區(qū)間變量、名義變量和有序變量，區(qū)間變量取連續(xù)的數(shù)值，可以進(jìn)行求和、平均值等運(yùn)算，名義變量和有序變量取離散值；可以用數(shù)值代表，也可以是字符型值，其具體數(shù)值沒有加減乘除的意義，不能用來計(jì)算，而只能用來分類或計(jì)數(shù)，名義變量如性別、省份、職業(yè)，有序變量如班級(jí)、名次。2.4因子統(tǒng)計(jì)中的變量有幾種重要類別：區(qū)間變量、名義變量和2.4.1factor()函數(shù)因?yàn)殡x散變量有各種不同表示方法，在R軟件中，為了統(tǒng)一起見，使用因子(factor)來表示這種類型的變量，例如，知道5位學(xué)生的性別，用因子變量表示sex<-c("M","F","M","M","F")sexf<-factor(sex);sexf可用函數(shù)levels()得到因子的水平，如sex.level<-levels(sexf);sex.level對(duì)于因子向量可用函數(shù)table()來統(tǒng)計(jì)各類數(shù)據(jù)的頻數(shù)sex.tab<-table(sexf);sex.tab2.4.1factor()函數(shù)因?yàn)殡x散變量有各種不同表示方2.4.2tapply()函數(shù)tapply()函數(shù)形式tapply(X,INDEX,FUN=NULL,...,simplify=TRUE)其中X是一對(duì)象，通常是一向量，INDEX是與X有同樣長(zhǎng)度的因子，F(xiàn)UN是需要計(jì)算的函數(shù)，simplify是邏輯變量，取為TRUE(缺省)或FALSEheight<-c(174,165,180,171,160)tapply(height,sex,mean)2.4.2tapply()函數(shù)tapply()函數(shù)形式2.4.3gl()函數(shù)gl(n,k,length=n*k,labels=1:n,ordered=FALSE)其中n為水平數(shù)，k為重復(fù)的次數(shù)，length為結(jié)果的長(zhǎng)度，labels是一個(gè)n維向量，表示因子水平，ordered是邏輯變量，表示是否為有序因子，缺省值為FALSEgl(3,5)gl(3,1,15)2.4.3gl()函數(shù)gl(n,k,length=n2.5多維數(shù)組和矩陣2.5.1生成數(shù)組或矩陣數(shù)組(array)可以看成是帶多個(gè)下標(biāo)的類型相同的元素的集合，常用的是數(shù)值型的數(shù)組如矩陣，也可以有其它類型（如字符型、邏輯型、復(fù)數(shù)型）．R可以很容易地生成和處理數(shù)組，特別是矩陣（二維數(shù)組）．?dāng)?shù)組有一個(gè)特征屬性叫做維數(shù)向量(dim屬性)，維數(shù)向量是一個(gè)元素取正整數(shù)值的向量，其長(zhǎng)度是數(shù)組的維數(shù)，比如維數(shù)向量有兩個(gè)元素時(shí)數(shù)組為二維數(shù)組（矩陣）．維數(shù)向量的每一個(gè)元素指定了該下標(biāo)的上界，下標(biāo)的下界總為1．2.5多維數(shù)組和矩陣2.5.1生成數(shù)組或矩陣2.5.1生成數(shù)組或矩陣1．將向量定義成數(shù)組向量只有定義了維數(shù)向量(dim屬性)后才能被看作是數(shù)組，比如：z<-1:12dim(z)<-c(3,4)注意：矩陣的元素是按列存放的，也可以把向量定義為一維數(shù)組，例如：dim(z)<-122.5.1生成數(shù)組或矩陣1．將向量定義成數(shù)組2.5.1生成數(shù)組或矩陣

2．用array()函數(shù)構(gòu)造多維數(shù)組

R軟件可以用array()函數(shù)直接構(gòu)造數(shù)組，其構(gòu)造形式為array(data=NA,dim=length(data),dimnames=NULL)其中data是一個(gè)向量數(shù)據(jù)，dim是數(shù)組各維的長(zhǎng)度，缺省時(shí)為原向量的長(zhǎng)度．dimnames是數(shù)組維的名字，缺省時(shí)為空，如x<-array(1:20,dim=c(4,5))產(chǎn)生一個(gè)4x5的二維數(shù)組（矩陣）2.5.1生成數(shù)組或矩陣2．用array()函數(shù)構(gòu)造多2.5.1生成數(shù)組或矩陣另一種方式為z<-array(0,dim=c(3,4,2))它定義了一個(gè)3*4*2的三維數(shù)組，其元素均為0．這種方法常用來對(duì)數(shù)組作初始化3．用matrix()函數(shù)構(gòu)造矩陣函數(shù)matrix()是構(gòu)造矩陣（二維數(shù)組）的函數(shù)，其構(gòu)造形式為

matrix(data=NA,nrow=l,ncol=l,byrow=FALSE,dimnames=NULL)2.5.1生成數(shù)組或矩陣另一種方式為2.5.1生成數(shù)組或矩陣其中data是一個(gè)向量數(shù)據(jù)，nrow是矩陣的行數(shù)，ncol是矩陣的列數(shù)，當(dāng)byrow=TRUE時(shí)，生成矩陣的數(shù)據(jù)按行放置，缺省時(shí)相當(dāng)于byrow=FALSE，數(shù)據(jù)按列放置．dimnames是數(shù)組維的名字，缺省時(shí)為空，如構(gòu)造一個(gè)3x5階的矩陣A<-matrix(1:15,nrow=3,ncol=5,byrow=TRUE)2.5.1生成數(shù)組或矩陣其中data是一個(gè)向量數(shù)據(jù)，nr2.5.2數(shù)組下標(biāo)數(shù)組與向量一樣，可以對(duì)數(shù)組中的某些元素進(jìn)行訪問，或進(jìn)行運(yùn)算。1．?dāng)?shù)組下標(biāo)要訪問數(shù)組的某個(gè)元素，只要寫出數(shù)組名和方括號(hào)內(nèi)的用逗號(hào)分開的下標(biāo)即可，如a[2，1，2]．如

a<-1:24dim(a)<-c(2,3,4)a[2,1,2]2.5.2數(shù)組下標(biāo)數(shù)組與向量一樣，可以對(duì)數(shù)組中的某些元素2.5.2數(shù)組下標(biāo)更進(jìn)一步還可以在每一個(gè)下標(biāo)位置寫一個(gè)下標(biāo)向量，表示這一維取出所有指定下標(biāo)的元素，如a[1,2:3,2:3]取出所有第一下標(biāo)為1，第二下標(biāo)為2或3，第三下標(biāo)為2或3的元素，如a[1,2:3,2:3]注意，因?yàn)榈谝痪S只有一個(gè)下標(biāo)，所以退化了，得到的是一個(gè)維數(shù)向量為2×2的數(shù)組，另外，如果略寫某一維的下標(biāo)，則表示該維全選，例如，a[1,,]2.5.2數(shù)組下標(biāo)更進(jìn)一步還可以在每一個(gè)下標(biāo)位置寫一個(gè)下2.5.2數(shù)組下標(biāo)a[,,]或a[]都表示整個(gè)數(shù)組，比如a[]<-0可以在不改變數(shù)組維數(shù)的條件下把元素都賦成0．還有一種特殊下標(biāo)辦法是對(duì)于數(shù)組只用一個(gè)下標(biāo)向量（是向量，不是數(shù)組），比如a[3:10]這時(shí)忽略數(shù)組的維數(shù)信息把表達(dá)式看作是對(duì)數(shù)組的數(shù)據(jù)向量取子集2.5.2數(shù)組下標(biāo)a[,,]或a[]都表示整個(gè)數(shù)組，比如2.5.2數(shù)組下標(biāo)2．不規(guī)則的數(shù)組下標(biāo)在R語(yǔ)言中,甚至可以把數(shù)組中的任意位置的元素作為數(shù)組訪問,其方法是用一個(gè)二維數(shù)組作為數(shù)組的下標(biāo),二維數(shù)組的每一行是一個(gè)元素的下標(biāo),列數(shù)為數(shù)組的維數(shù),例如,要把上面的形狀為2x3x4的數(shù)組a的第[1,1,1],[2,2,3],[1,3,4],[2,1,4]號(hào)共四個(gè)元素作為一個(gè)整體訪問,先定義一個(gè)包含這些下標(biāo)作為行的二維數(shù)組：b<-matrix(c(1,1,1,2,2,3,1,3,4,2,1,4),ncol=3,byrow=T)a[b]注意取出的是一個(gè)向量，我們還可以對(duì)這幾個(gè)元素賦值，如：a[b]<-c(101,102,103,104)或a[b]<-02.5.2數(shù)組下標(biāo)2．不規(guī)則的數(shù)組下標(biāo)2.5.3數(shù)組的四則運(yùn)算可以對(duì)數(shù)組之間進(jìn)行四則運(yùn)算（+、一、*、／），這時(shí)進(jìn)行的是數(shù)組對(duì)應(yīng)元素的四則運(yùn)算，參加運(yùn)算的數(shù)組一般應(yīng)該是相同形狀的(dim屬性完全相同)．例如:A<-matrix(1:6,nrow=2,byrow=T);AB<-matrix(1:6,nrow=2);BC<-matrix(c(1,2,2,3,3,4),nrow=2);CD<-2*C+A/B;D2.5.3數(shù)組的四則運(yùn)算可以對(duì)數(shù)組之間進(jìn)行四則運(yùn)算（+、2.5.3數(shù)組的四則運(yùn)算形狀不一致的向量（或數(shù)組）也可以進(jìn)行四則運(yùn)算，一般的規(guī)則是將向量（或數(shù)組）中的數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)向量（或數(shù)組）中的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，把短向量（或數(shù)組）的數(shù)據(jù)循環(huán)使用，從而可以與長(zhǎng)向量（或數(shù)組）數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，并盡可能保留共同的數(shù)組屬性，例如，x1<-c(100,200)x2<-1:6x1+x2x3<-matrix(1:6,nrow=3)x1+x32.5.3數(shù)組的四則運(yùn)算形狀不一致的向量（或數(shù)組）也可以2.5.4矩陣的運(yùn)算1．轉(zhuǎn)置運(yùn)算對(duì)于矩陣A，函數(shù)t(A)表示矩陣4的轉(zhuǎn)置，即AT.如A<-matrix(1:6,nrow=2);A2．求方陣的行列式函數(shù)det()是求方陣行列式的值，如det(matrix(1:4,ncol=2))2.5.4矩陣的運(yùn)算1．轉(zhuǎn)置運(yùn)算2.5.4矩陣的運(yùn)算

3．向量的內(nèi)積對(duì)于n維向量x，可以看成n*l階矩陣或1*n階矩陣，若x與y是相同維數(shù)的向量，則x%*%y表示x與y作內(nèi)積．例如，x<-1:5;y<-2*1:5x%*%y函數(shù)crossprod()是內(nèi)積運(yùn)算函數(shù)（表示交叉乘積），crossprod(x，y)計(jì)算向量x與y的內(nèi)積，即’t(x)%*%y’．crossprod(x)表示x與y的內(nèi)積，即||x||22.

類似地，tcrossprod(x，y)表示’x%*%t(y)’，即x與y的外積，也稱為叉積．tcrossprod(x)表示x與x作外積2.5.4矩陣的運(yùn)算3．向量的內(nèi)積2.5.4矩陣的運(yùn)算

4．向量的外積（叉積）設(shè)x,y可是n維向量，則x%o%y表示x與y作外積．例如，x<-1:5;y<-2*1:5x%o%y函數(shù)outer()是外積運(yùn)算函數(shù)，outer(x,y)計(jì)算向量x與y的外積，它等價(jià)于x%o%y．函數(shù)outer()的一般調(diào)用格式為:outer(X,Y,FUN="*",...)其中X，Y矩陣（或向量），fun是作外積運(yùn)算函數(shù)，缺省值為乘法運(yùn)算2.5.4矩陣的運(yùn)算4．向量的外積（叉積）2.5.4矩陣的運(yùn)算5．矩陣的乘法如果矩陣A和B具有相同的維數(shù)，則A*B表示矩陣中對(duì)應(yīng)的元素的乘積，A%*%B表示通常意義下的兩個(gè)矩陣的乘積（當(dāng)然要求矩陣A的列數(shù)等于矩陣B的行數(shù)）．如A<-array(1:9,dim=(c(3,3)))B<-array(9:1,dim=(c(3,3)))C<-A*B；CD<-A%*%B;D2.5.4矩陣的運(yùn)算5．矩陣的乘法2.5.4矩陣的運(yùn)算由乘法的運(yùn)算規(guī)則可以看出，x%*%A%*%x表示的是二次型．函數(shù)crossprod(A，B)表示的是t(A)%*%B，函數(shù)tcrossprod(A，B)表示的是A%*%t(B)2.5.4矩陣的運(yùn)算由乘法的運(yùn)算規(guī)則可以看出，x%*%A2.5.4矩陣的運(yùn)算

6．生成對(duì)角陣和矩陣取對(duì)角運(yùn)算函數(shù)diag()依賴于它的變量,當(dāng)v是一個(gè)向量時(shí),diag(v)表示以v的元素為對(duì)角線元素的對(duì)角陣,當(dāng)M是一個(gè)矩陣時(shí),則diag(M)表示的是取M對(duì)角線上的元素的向量,如v<-c(1,4,5)diag(v)M<-array(1:9,dim=c(3,3))diag(M)2.5.4矩陣的運(yùn)算6．生成對(duì)角陣和矩陣取對(duì)角運(yùn)算2.5.4矩陣的運(yùn)算7．解線性方程組和求矩陣的逆矩陣若求解線性方程組Ax=b,其命令形式為so1ve(A,b),求矩陣A的逆,其命令形式為so1ve(A)．A<-t(array(c(1:8,10),dim=c(3,3)))b<-c(1,1,1)x<-solve(A,b);xB<-solve(A);B2.5.4矩陣的運(yùn)算7．解線性方程組和求矩陣的逆矩陣2.5.4矩陣的運(yùn)算8．求矩陣的特征值與特征向量函數(shù)eigen(Sm)是求對(duì)稱矩陣Sm的特征值與特征向量,其命令形式為ev<-eigen(Sm)則ev存放著對(duì)稱矩陣Sm特征值和特征向量,是由列表形式給出的（有關(guān)列表的概念見2.6節(jié)）,其中ev$values是Sm的特征值構(gòu)成的向量,ev$vectors是Sm的特征向量構(gòu)成的矩陣,如Sm<-crossprod(A,A)ev<-eigen(Sm);ev2.5.4矩陣的運(yùn)算8．求矩陣的特征值與特征向量2.5.5與矩陣（數(shù)組）運(yùn)算有關(guān)的函數(shù)1．取矩陣的維數(shù)函數(shù)dim(A)得到矩陣A的維數(shù)，函數(shù)nrow(A)得到矩陣A的行數(shù)，函數(shù)ncol(A)得到矩陣A的列數(shù)，如A<-matrix(1:6,nrow=2);Adim(A)nrow(A)ncol(A)2.5.5與矩陣（數(shù)組）運(yùn)算有關(guān)的函數(shù)1．取矩陣的維數(shù)2.5.5與矩陣（數(shù)組）運(yùn)算有關(guān)的函數(shù)

2．矩陣的合并函數(shù)cbind()把其自變量橫向拼成一個(gè)大矩陣，rbind()把其自變量縱向拼成一個(gè)大矩陣,cbind()的自變量是矩陣或看作列向量的向量時(shí)，自變量的高度應(yīng)該相等,rbind()的自變量是矩陣或看作行向量的向量時(shí)，自變量的寬度應(yīng)該相等，如果參與合并的自變量比其變量短，則循環(huán)補(bǔ)足后合并．如

x1<-rbind(c(1,2),c(3,4));x1x2<-10+x1x3<-cbind(x1,x2);x3x4<-rbind(x1,x2);x4cbind(1,x1)2.5.5與矩陣（數(shù)組）運(yùn)算有關(guān)的函數(shù)2．矩陣的合并2.5.5與矩陣（數(shù)組）運(yùn)算有關(guān)的函數(shù)3．矩陣的拉直設(shè)A是一個(gè)矩陣，則函數(shù)as.vector(A)就可以將矩陣轉(zhuǎn)化為向量，如A<-matrix(1:6,nrow=2);Aas.vector(A)4．?dāng)?shù)組的維名字?jǐn)?shù)組可以有一個(gè)屬性dimnames保存各維的各個(gè)下標(biāo)的名字，缺省時(shí)為NULL.如X<-matrix(1:6,ncol=2,dimnames=list(c("lone","two","three"),c("First","Second")),byrow=T);X2.5.5與矩陣（數(shù)組）運(yùn)算有關(guān)的函數(shù)3．矩陣的拉直2.5.5與矩陣（數(shù)組）運(yùn)算有關(guān)的函數(shù)也可以先定義矩陣x然后再為dimnames(X)賦值，例如，X<-matrix(1:6,ncol=2,byrow=T)dimnames(X)<-list(c("one","two","three"),c("First","Second"))對(duì)于矩陣，還可以使用屬性rownames和colnames來訪問行名與列名，例如，X<-matrix(1:6,ncol=2,byrow=T)colnames(X)<-c("First","Second")rownames(X)<-c("one","two","three")2.5.5與矩陣（數(shù)組）運(yùn)算有關(guān)的函數(shù)也可以先定義矩陣x2.5.5與矩陣（數(shù)組）運(yùn)算有關(guān)的函數(shù)5．?dāng)?shù)組的廣義轉(zhuǎn)置可以用aperm(A,perm)函數(shù)把數(shù)組A的各維按perm中指定的新次序重新排列,例如,A<-array(1:24,dim=c(2,3,4))B<-aperm(A,c(2,3,1))結(jié)果B把A的第2維移到了第1維，A的第3維移到了第2維，A的第1維移到了第三維，這時(shí)有B[i，j，k]=A[j，k，i]．對(duì)于矩陣A，aperm(A，c(2，1))恰好是矩陣轉(zhuǎn)置，即t(A)．2.5.5與矩陣（數(shù)組）運(yùn)算有關(guān)的函數(shù)5．?dāng)?shù)組的廣義轉(zhuǎn)置2.5.5與矩陣（數(shù)組）運(yùn)算有關(guān)的函數(shù)6．a(chǎn)pply函數(shù)對(duì)于向量，可以用sum、mean等函數(shù)對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于數(shù)組（矩陣），如果想對(duì)其一維（或若干維）進(jìn)行某種計(jì)算，可用apply函數(shù)，其一般形式為apply(A,MARGIN,FUN,...)其中A為一個(gè)數(shù)組，MARGIN是固定哪些維不變，F(xiàn)UN是用來計(jì)算的函數(shù)，如A<-matrix(1:6,nrow=2);Aapply(A,1,sum)apply(A,2,mean)2.5.5與矩陣（數(shù)組）運(yùn)算有關(guān)的函數(shù)6．a(chǎn)pply函數(shù)2.6列表與數(shù)據(jù)框1．列表的構(gòu)造列表是一種特別的對(duì)象集合,它的元素也由序號(hào)（下標(biāo)）區(qū)分,但是各元素的類型可以是任意對(duì)象,不同元素不必是同一類型,元素本身允許是其它復(fù)雜數(shù)據(jù)類型,比如,列表的一個(gè)元素也允許是列表,下面是如何構(gòu)造列表的例子．lst<-list(name=c("Fred","wife","Mary"),no.children=3,child.ages=c(4,7,9))列表元素總可以用“列表名[[下標(biāo)]]”的格式引用，例如，lst[[2]]lst[[3]][2]2.6列表與數(shù)據(jù)框1．列表的構(gòu)造2.6列表與數(shù)據(jù)框但是，列表不同于向量，我們每次只能引用一個(gè)元素，如lst[[1:2]]的用法是不允許的．注意：“列表名[下標(biāo)]”或“列表名[下標(biāo)范圍]”的用法也是合法的，但其意義與用兩重括號(hào)的記法完全不同，兩重記號(hào)取出列表的一個(gè)元素，結(jié)果與該元素類型相同，如果使用一重括號(hào)，則結(jié)果是列表的一個(gè)子列表（結(jié)果類型仍為列表）．在定義列表時(shí)如果指定了元素的名字(如lst中的name，wife，no．children，child.ages)，則引用列表元素還可以用它的名字作為下標(biāo)，格式為“列表名[["元素名"]]"，如lst[["name"]]lst[["child.ages"]]2.6列表與數(shù)據(jù)框但是，列表不同于向量，我們每次只能引用2.6列表與數(shù)據(jù)框另一種格式是“列表名$元素名”，如lst$namelst$child.ages構(gòu)造列表的一般格式為lst<-list(name_l=object_l，．．．，name_m=object_m)其中name是列表元素的名稱，object是列表元素的對(duì)象2.6列表與數(shù)據(jù)框另一種格式是“列表名$元素名”，如2.6列表與數(shù)據(jù)框2．列表的修改列表的元素可以修改，只要把元素引用賦值即可，如將Fred改成John.lst$name<-"John"如果需要增加一項(xiàng)家庭收入，夫妻的收入分別是1980和1600，則輸入lst$income<-c(1980,1600)如果要?jiǎng)h除列表的某一項(xiàng)，則將該項(xiàng)賦空值(NULL)．幾個(gè)列表可以用連接函數(shù)c()連接起來，結(jié)果仍為一個(gè)列表，其元素為各自變量的列表元素，如list.ABC<-c(list.A,list.B,list.C)2.6列表與數(shù)據(jù)框2．列表的修改2.6列表與數(shù)據(jù)框3．返回值為列表的函數(shù)在R中，有許多函數(shù)的返回值是列表，如求特征值特征向量的函數(shù)eigen()，奇異值分解函數(shù)svd()和最小二乘函數(shù)數(shù)lsfit()等2.6列表與數(shù)據(jù)框3．返回值為列表的函數(shù)2.6.2數(shù)據(jù)框(data.frame)數(shù)據(jù)框是R的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它通常是矩陣形式的數(shù)據(jù)，但矩陣各列可以是不同類型的，數(shù)據(jù)框每列是一個(gè)變量，每行是一個(gè)觀測(cè)．但是，數(shù)據(jù)框有更一般的走義，它是一種特殊的列表對(duì)象，有一個(gè)值為"data.frame"的class屬性，各列表成員必須是向量（數(shù)值型、字符型、邏輯型）、因子、數(shù)值型矩、列表，或其它數(shù)據(jù)框，向量、因子成員為數(shù)據(jù)框提供一個(gè)變量，如果向量非數(shù)值型會(huì)被強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為因子，而矩陣、列表、數(shù)據(jù)框這樣的成員為新數(shù)據(jù)框提供了和其列數(shù)、成員數(shù)、變量數(shù)相同個(gè)數(shù)的變量，作為數(shù)據(jù)框變量的向量、因子或矩陣必須具有相同的長(zhǎng)度（行數(shù)）．2.6.2數(shù)據(jù)框(data.frame)數(shù)據(jù)框是R的一種2.6.2數(shù)據(jù)框(data.frame)盡管如此，一般還是可以把數(shù)據(jù)框看作是一種推廣了的矩陣，它可以用矩陣形式顯示，可以用對(duì)矩陣的下標(biāo)引用方法來引用其元素或子集．1．?dāng)?shù)據(jù)框的生成數(shù)據(jù)框可以用data.frame()函數(shù)生成,其用法與list()函數(shù)相同,各自變量變成數(shù)據(jù)框的成分,自變量可以命名,成為變量名,例如2.6.2數(shù)據(jù)框(data.frame)盡管如此，一般還2.6.2數(shù)據(jù)框(data.frame)df<-data.frame(Name=c("Alice","Becka","James","Jeffrey","John"),Sex=c("F","F","M","M","M"),Age=c(13,13,12,13,12),Height=c(56.5,65.3,57.3,62.5,59.0),Weight=c(84.0,98.0,83.0,84.0,99.5));df2.6.2數(shù)據(jù)框(data.frame)df<-data2.6.2數(shù)據(jù)框(data.frame)如果一個(gè)列表的各個(gè)成分滿足數(shù)據(jù)框成分的要求，它可以用as.data.frame()函數(shù)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)框，比如，lst<-list(Name=c("Alice","Becka","James","Jeffrey","John"),Sex=c("F","F","M","M","M"),Age=c(13,13,12,13,12),Height=c(56.5,65.3,57.3,62.5,59.0),Weight=c(84.0,98.0,83.0,84.0,99.5));lst#則as.data.frame(lst)是與df相同的數(shù)據(jù)框as.data.frame(lst)2.6.2數(shù)據(jù)框(data.frame)如果一個(gè)列表的各2.6.2數(shù)據(jù)框(data.frame)一個(gè)矩陣可以用data.frame()轉(zhuǎn)換為一個(gè)數(shù)據(jù)框，如果它原來有列名則其列名被作為數(shù)據(jù)框的變量名；否則系統(tǒng)自動(dòng)為矩陣的各列起一個(gè)變量名，如X<-array(1:6,c(2,3))data.frame(X)2．?dāng)?shù)據(jù)框的引用引用數(shù)據(jù)框元素的方法與引用矩陣元素的方法相同，可以使用下標(biāo)或下標(biāo)向量，也可以使用名字或名字向量，如df[1:2,3:5]2.6.2數(shù)據(jù)框(data.frame)一個(gè)矩陣可以用d2.6.2數(shù)據(jù)框(data.frame)數(shù)據(jù)框的各變量也可以用按列表引用（即用雙括號(hào)[[]]或$符號(hào)引用）．如df[["Height"]]df$Weight數(shù)據(jù)框的變量名由屬性names定義，此屬性一定是非空的，數(shù)據(jù)框的各行也可以定義名字，可以用rownames屬性定義，如names(df)rownames(df)<-c("one","two","three","four","five")df2.6.2數(shù)據(jù)框(data.frame)數(shù)據(jù)框的各變量也75可編輯75可編輯2.6.2數(shù)據(jù)框(data.frame)3．a(chǎn)ttach()函數(shù)數(shù)據(jù)框的主要用途是保存統(tǒng)計(jì)建模的數(shù)據(jù)．R的統(tǒng)計(jì)建模功能都需要以數(shù)據(jù)框?yàn)檩斎霐?shù)據(jù)，我們也可以把數(shù)據(jù)框當(dāng)成一種矩陣來處理，在使用數(shù)據(jù)框的變量時(shí)可以用“數(shù)據(jù)框名$變量名”的記法，但是，這樣使用較麻煩，R提供了attach()函數(shù)可以把數(shù)據(jù)框中的變量“連接”到內(nèi)存中，這樣便于數(shù)據(jù)框數(shù)據(jù)的調(diào)用，例如，attach(df)r<-Height/Weight;r2.6.2數(shù)據(jù)框(data.frame)3．a(chǎn)ttach2.6.2數(shù)據(jù)框(data.frame)后一語(yǔ)句將在當(dāng)前工作空間建立一個(gè)新變量r，它不會(huì)自動(dòng)進(jìn)入！要把新變量賦值到數(shù)據(jù)框中，可以用df$r<一Height/Weight這樣的格式，為了取消連接，只要調(diào)用detach()（無(wú)參數(shù)即可）．a(chǎn)ttach()除了可以連接數(shù)據(jù)框，也可以連接列表2.6.2數(shù)據(jù)框(data.frame)后一語(yǔ)句將在當(dāng)前2.6.3列表與數(shù)據(jù)框的編輯如果需要對(duì)列表或數(shù)據(jù)框中的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，也可調(diào)用函數(shù)edit()進(jìn)行編輯、修改，其命令格式為dfnew<-edit(df)其中xold是原列表或數(shù)據(jù)框圖，xnew是修改后的列表或數(shù)據(jù)框，注意：原數(shù)據(jù)xold并沒有改動(dòng)，改動(dòng)的數(shù)據(jù)存放在xnew中，函數(shù)edit()也可以對(duì)向量，數(shù)組或矩陣類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改或編輯.2.6.3列表與數(shù)據(jù)框的編輯如果需要對(duì)列表或數(shù)據(jù)框中的數(shù)據(jù)進(jìn)2.7讀、寫數(shù)據(jù)文件在應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)中，數(shù)據(jù)量一般是比較大的，變量也很多，如果用上述方法來建立數(shù)據(jù)集，是不可取的，上述方法適用于少量數(shù)據(jù)、少量變量的分析，對(duì)于大量數(shù)據(jù)和變量，一般應(yīng)在其他軟件中輸入（或數(shù)據(jù)來源是其他軟件的輸出結(jié)果），再讀到R中處理．R軟件有多種讀數(shù)據(jù)文件的方法。另外，所有的計(jì)算結(jié)果也不應(yīng)只在屏幕上輸出，應(yīng)當(dāng)保存在文件中，以備使用。2.7讀、寫數(shù)據(jù)文件在應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)中，數(shù)據(jù)量一般是比較大的，變2.7.1讀純文本文件讀純文本文件有兩個(gè)函數(shù)，一個(gè)是read.table()函數(shù)，另一個(gè)是scan()函數(shù)．1．read.table()函數(shù)read.table()函數(shù)是讀表格形式的文件，若“住宅”數(shù)據(jù)已經(jīng)輸入一個(gè)純文本文件”houses.data”中，其格式如下：其中第一行為變量名，第一列為記錄序號(hào)2.7.1讀純文本文件讀純文本文件有兩個(gè)函數(shù)，一個(gè)是re2.7.1讀純文本文件利用read.table()函數(shù)可讀入數(shù)據(jù)，如rt<-read.table("houses.data")此時(shí)變量rt是一個(gè)數(shù)據(jù)框,其形式與純文本文件“houses.data”格式相同,我們對(duì)它進(jìn)行測(cè)試，得到is.data.frame(rt)2.7.1讀純文本文件利用read.table()函數(shù)可2.7.1讀純文本文件如果數(shù)據(jù)文件中沒有第一列記錄序號(hào)，如則相應(yīng)的命令改為rt<-read.table("houses2.data",header=TRUE)在rt會(huì)自動(dòng)加上記錄序號(hào)2.7.1讀純文本文件如果數(shù)據(jù)文件中沒有第一列記錄序號(hào)，2.7.1讀純文本文件read.table函數(shù)的格式：read.table(file,header=FALSE,sep="",quote="\"'",dec=".",s,s,as.is=!stringsAsFactors,na.strings="NA",colClasses=NA,nrows=-1,skip=0,s=TRUE,fill=!blank.lines.skip,strip.white=FALSE,blank.lines.skip=TRUE,comment.char="#",allowEscapes=FALSE,flush=FALSE,stringsAsFactors=default.stringsAsFactors(),fileEncoding="",encoding="unknown")2.7.1讀純文本文件read.table函數(shù)的格式：2.7.1讀純文本文件2．scan()函數(shù)scan()函數(shù)可以直接讀純文本文件數(shù)據(jù)，例如，有15名學(xué)生的體重?cái)?shù)據(jù)已經(jīng)輸入一個(gè)純文本文件"weight.data"中，其格式如下則w<-scan("weight.data")將文件中的15個(gè)數(shù)據(jù)讀入，并賦給向量w．2.7.1讀純文本文件2．scan()函數(shù)則2.7.1讀純文本文件假設(shè)數(shù)據(jù)中有不同的屬性，如下面是100名學(xué)生的身高和體重的數(shù)據(jù),放在純文本數(shù)據(jù)文件”h_w.data”,其中第1、3、5、7、9列是身高(cm),第2、4、6、8、10列是體重(kg),則inp<一scan("h_w.data",list(height=0,weight=0))將數(shù)據(jù)讀入,并以列表的方式賦給變量inp.2.7.1讀純文本文件假設(shè)數(shù)據(jù)中有不同的屬性，如下面是12.7.1讀純文本文件可以將由scan()讀入的數(shù)據(jù)存放成矩陣形式，如果將“weight.data”中的體重?cái)?shù)據(jù)放在一個(gè)3行5列的矩陣中，而且數(shù)據(jù)按行放置，其命令格式為X<-matrix(scan("weight.data",0),nrow=3,ncol=5,byrow=TRUE)2.7.1讀純文本文件可以將由scan()讀入的數(shù)據(jù)存放2.7.1讀純文本文件scan(file="",what=double(),nmax=-1,n=-1,sep="",quote=if(identical(sep,"\n"))""else"'\"",dec=".",skip=0,nlines=0,na.strings="NA",flush=FALSE,fill=FALSE,strip.white=FALSE,quiet=FALSE,blank.lines.skip=TRUE,multi.line=TRUE,comment.char="",allowEscapes=FALSE,fileEncoding="",encoding="unknown")2.7.1讀純文本文件scan(file="",w2.7.2讀其它格式的數(shù)據(jù)文件R軟件除了可以讀純文本文件外，還可以讀其他統(tǒng)計(jì)軟件格式的數(shù)據(jù)，如Minitab、S-PLUS、SAS、SPSS等，要讀入其他格式數(shù)據(jù)庫(kù)，必須先調(diào)入”foreign”模塊，它不屬于R的內(nèi)在模塊，需要在使用前調(diào)入，調(diào)入的方法很簡(jiǎn)便，只需鍵入命令：library(foreign)或用2.1.3節(jié)介紹的載入程序包調(diào)入。2.7.2讀其它格式的數(shù)據(jù)文件R軟件除了可以讀純文本文件2.7.2讀其它格式的數(shù)據(jù)文件已知數(shù)據(jù)由表2.2所示，分別存成SPSS數(shù)據(jù)文件(”educ_scores．sav")、SAS數(shù)據(jù)文件("educ_scores.xpt")、S-PLUS數(shù)據(jù)文件("educ_scores')和Stata數(shù)據(jù)文件("educ_scores.dta").讀SPSS文件的格式是：rs<-read.spss("educ_scores.sav")其變量rs是一個(gè)列表，如果打算形成數(shù)據(jù)框，則命令格式為rs<-read.spss("educ_scores.sav",to.data.frame=TRUE)2.7.2讀其它格式的數(shù)據(jù)文件已知數(shù)據(jù)由表2.2所示，分2.7.2讀其它格式的數(shù)據(jù)文件讀SAS文件的格式是：rx<-read.xport("educ_scores.xpt")其變量rx讀S-PLUS文件的格式是：rs<-read.S("educ_scores")其變量rs是一個(gè)數(shù)據(jù)框。讀Stata文件的格式是：rd<-read.dta("educ_scores.dta")其變量rd是一個(gè)數(shù)據(jù)框。是一個(gè)數(shù)據(jù)框。2.7.2讀其它格式的數(shù)據(jù)文件讀SAS文件的格式是：2.7.2讀其它格式的數(shù)據(jù)文件2．讀Excel數(shù)據(jù)文件將上述數(shù)據(jù)存為Excel表(”educ_scores.xls”)，但R軟件無(wú)法直接讀Excel表，需要將Excel表進(jìn)入轉(zhuǎn)化成其他格式，然后才能被R軟件讀出。第一種轉(zhuǎn)化格式是將Excel表轉(zhuǎn)化成“文本文件（制表符分隔）”文件，Demo用函數(shù)read.delim()讀該文本文件，即rd<read.delim("educ_scores.txt")得到的變量rd是一個(gè)數(shù)據(jù)框2.7.2讀其它格式的數(shù)據(jù)文件2．讀Excel數(shù)據(jù)文件2.7.2讀其它格式的數(shù)據(jù)文件第二種轉(zhuǎn)化格式是將Excel表轉(zhuǎn)化成“CSV(逗號(hào)分隔)”文件，操作演示，用函數(shù)read.csv()讀該文本文件，即rc<-read.csv("educ_scores.csv")得到的變量rc是一個(gè)數(shù)據(jù)框。2.7.2讀其它格式的數(shù)據(jù)文件第二種轉(zhuǎn)化格式是將Exce2.7.3鏈接嵌入的數(shù)據(jù)庫(kù)R軟件中提供了50多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)和其他可利用的軟件包，可以用data()函數(shù)調(diào)用這些數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件包，用data()命令，列出在基本軟件包(base)所有可利用的數(shù)據(jù)集，如果裝載某一個(gè)數(shù)據(jù)集，只需在括號(hào)中加入相應(yīng)的名字，如data(infert)2.7.3鏈接嵌入的數(shù)據(jù)庫(kù)R軟件中提供了50多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)和2.7.3鏈接嵌入的數(shù)據(jù)庫(kù)如果需要從其他的軟件包鏈接數(shù)據(jù)，可以使用參數(shù)package，例如，data(package="nlme")data(Assay,package="nlme")如果一個(gè)軟件包已被library附加在庫(kù)中，則這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)將自動(dòng)地被包含在其中，如library(nlme)data()data(Assay)Assay2.7.3鏈接嵌入的數(shù)據(jù)庫(kù)如果需要從其他的軟件包鏈接數(shù)據(jù)2.7.4寫數(shù)據(jù)文件1．write()函數(shù)write()函數(shù)寫數(shù)據(jù)文件的格式是write(x,file="data",ncolumns=if(is.character(x))1else5,append=FALSE,sep="")其中x是數(shù)據(jù)，通常是矩陣，也可以是向量。file是文件名(缺省時(shí)文件名為”data”)．a(chǎn)ppend=TRUE時(shí)，在原文件上填加數(shù)據(jù)；否則(FALSE，缺省值)寫一個(gè)新文件，其它參數(shù)見幫助文件。2.7.4寫數(shù)據(jù)文件1．write()函數(shù)2.7.4寫數(shù)據(jù)文件df<-data.frame(Name=c("Alice","Becka","James","jeffrey","John"),Age=c(13,13,12,13,12),Height=c(56.5,65.3,57.3,62.5,59.0),Weight=c(84.0,98.0,83.0,84.0,99.5))write.table(df,file="foo.txt")write.csv(df,file="foo.csv")2.7.4寫數(shù)據(jù)文件df<-data.frame(2.7.4寫數(shù)據(jù)文件write.table(x,file="",append=FALSE,quote=TRUE,sep="",eol="\n",na="NA",dec=".",s=TRUE,s=TRUE,qmethod=c("escape","double"),fileEncoding="")write.csv(...)write.csv2(...)write.csvuses"."forthedecimalpointandacommafortheseparator.write.csv2usesacommaforthedecimalpointandasemicolonfortheseparator,theExcelconventionforCSVfilesinsomeWesternEuropeanlocales.2.7.4寫數(shù)據(jù)文件write.table(x,fil2.8控制流R是一個(gè)表達(dá)式語(yǔ)言，其任何一個(gè)語(yǔ)句都可以看成是一個(gè)表達(dá)式，表達(dá)式之間以分號(hào)分隔或用換行分隔，表達(dá)式可以續(xù)行，只要前一行不是完整表達(dá)式（比如末尾是加減乘除等運(yùn)算符，或有未配對(duì)的括號(hào)）則下一行為上一行的繼續(xù)。若干個(gè)表達(dá)式可以放在一起組成一個(gè)復(fù)合表達(dá)式，作為一個(gè)表達(dá)式使用，組合用花括號(hào)“{}”表示。R語(yǔ)言也提供了其它高級(jí)程序語(yǔ)言共有的分支、循環(huán)等程序控制結(jié)構(gòu)。2.8控制流R是一個(gè)表達(dá)式語(yǔ)言，其任何一個(gè)語(yǔ)句都可以看成是一2.8.1分支語(yǔ)句分支語(yǔ)句有if／else語(yǔ)句、switch語(yǔ)句．

1．if／else語(yǔ)句

if／else語(yǔ)句是分支語(yǔ)句中主要的語(yǔ)句，if／else語(yǔ)句的格式為

if(cond)statement_lif(cond)statement_lelsestatement_2第一句的意義是：如果條件cond成立，則執(zhí)行表達(dá)式statement_l；否則跳過，第二句的意義是：如果條件cond成立，則執(zhí)行表達(dá)式statement_l；否則執(zhí)行表達(dá)式statement_分支語(yǔ)句分支語(yǔ)句有if／else語(yǔ)句、swit2.8.1分支語(yǔ)句例如，x<-c(2,3,1)if(any(x<=0))y<-log(1+x)elsey<-log(x)注意：此命令與下面的命令y<-if(any(x<=0))log(1+x)elselog(x)等價(jià)，2.8.1分支語(yǔ)句例如，2.8.1分支語(yǔ)句對(duì)于if／else語(yǔ)句，還有下面的用法

if（cond_l）

statement_lelseif（cond_2）

statement_2elseif(cond_3）

statement_3elsestatement_42.8.1分支語(yǔ)句對(duì)于if／else語(yǔ)句，還有下面的用法2.8.1分支語(yǔ)句2．switch語(yǔ)句switch語(yǔ)句是多分支語(yǔ)句，其使用方法是switch(statement,list)其中statement是表達(dá)式，list是列表，可以用有名定義，如果表達(dá)式的返回值在1到length(list)，則返回列表相應(yīng)位置的值；否則返回“NULL”值，例如，x<-3switch(x,2+2,mean(1:10),rnorm(4))switch(2,2+2,mean(1:10),rnorm(4))w<-switch(6,2+2,mean(1:10),rnorm(4))w2.8.1分支語(yǔ)句2．switch語(yǔ)句2.8.1分支語(yǔ)句當(dāng)list是有名定義時(shí)，statement等于變量名時(shí)，返回變量名對(duì)應(yīng)的值；否則返回“NULL”值，例如，y<-"fruit1"switch(y,fruit="banana",vegetable="broccoli",meat="beef")2.8.1分支語(yǔ)句當(dāng)list是有名定義時(shí)，stateme2.8.2中止語(yǔ)句與空語(yǔ)句中止語(yǔ)句是break語(yǔ)句，break語(yǔ)句的作用是中止循環(huán)，使程序跳到循環(huán)以外，空語(yǔ)句是next語(yǔ)句，next語(yǔ)句是繼續(xù)執(zhí)行，而不執(zhí)行某個(gè)實(shí)質(zhì)性的內(nèi)容，關(guān)于break語(yǔ)句和next話句的例子，將結(jié)合循環(huán)語(yǔ)句來說明2.8.2中止語(yǔ)句與空語(yǔ)句中止語(yǔ)句是break語(yǔ)句，2.8.3循環(huán)語(yǔ)句循環(huán)語(yǔ)句有for循環(huán)、while循環(huán)和repeat循環(huán)語(yǔ)句．1．for循環(huán)語(yǔ)句for循環(huán)的格式為for(nameinexpr_l)expr_2其中name是循環(huán)變量，expr_l是一個(gè)向量表達(dá)式(通常是個(gè)序列，如1:20)，expr_2通常是一組表達(dá)式。如構(gòu)造一個(gè)4階的Hilbert矩陣：n<-4;x<-array(0,dim=c(n,n))for(iin1:n){for(jin1:n){x[i,j]<-1/(i+j-1)}}x2.8.3循環(huán)語(yǔ)句循環(huán)語(yǔ)句有for循環(huán)、while循環(huán)和re2.8.3循環(huán)語(yǔ)句2．while循環(huán)語(yǔ)句while循環(huán)語(yǔ)句while語(yǔ)句的格式為while(condition)expr當(dāng)條件condition成立，則執(zhí)行表達(dá)式expr.例如，編寫一個(gè)計(jì)算1000以內(nèi)的Fibonacci數(shù)．f<-c(1,1)f[1]<-1;f[2]<-1;i<-1while(f[i]+f[i+1]<1000){f[i+2]<-f[i]+f[i+1]i<-i+1;}f2.8.3循環(huán)語(yǔ)句2．while循環(huán)語(yǔ)句2.8.3循環(huán)語(yǔ)句3.repeat循環(huán)語(yǔ)句repeat語(yǔ)句的格式為:repeatexprrepeat循環(huán)依賴break語(yǔ)句跳出循環(huán)，例如，用repeat循環(huán)編寫一個(gè)計(jì)算1000以內(nèi)的Fibonacci數(shù)的程序.f<-1;f[2]<-1;i<-1repeat{f[i+2]<-f[i]+f[i+1]i<-i+1if(f[i]+f[i+1]>=1000)break}f2.8.3循環(huán)語(yǔ)句3.repeat循環(huán)語(yǔ)句2.9編寫自己的函數(shù)R軟件允許用戶自己創(chuàng)建模型的目標(biāo)函數(shù)，有許多R函數(shù)存貯為特殊的內(nèi)部形式，并可以被進(jìn)一步的調(diào)用，這樣在使用時(shí)可以使語(yǔ)言更有力、更方便，而且程序也更美觀，學(xué)習(xí)寫自己的程序是你學(xué)習(xí)使用R語(yǔ)言的主要方法之一，事實(shí)上，R系統(tǒng)提供的絕大多數(shù)函數(shù)，如mean()，var()，postscript()等，是系統(tǒng)編寫人員寫在R語(yǔ)言中的函數(shù)，與你自己寫的函數(shù)本質(zhì)上沒有多大差別。2.9編寫自己的函數(shù)R軟件允許用戶自己創(chuàng)建模型的目標(biāo)函數(shù)2.9編寫自己的函數(shù)函數(shù)定義的格式如下,name<-function(arg_1,arg_2,...)expressionexpression是R中的表達(dá)式（通常是一組表達(dá)式）,arg_1,arg_2,…表示函數(shù)的參數(shù),表達(dá)式中,放在程序最后的信息是函數(shù)的返回值,返回值可以是向量、數(shù)組（矩陣）、列表或數(shù)據(jù)框。調(diào)用函數(shù)的格式為name(expr_1,expr_2,…),并且在任何時(shí)調(diào)用都是合法的。在調(diào)用自己編寫的函數(shù)（程序）時(shí),需要將已寫好的函數(shù)調(diào)到內(nèi)存中,即使用2.1.3節(jié)介紹的“輸入R代碼…”命令,執(zhí)行source()函數(shù)。2.9編寫自己的函數(shù)函數(shù)定義的格式如下,2.9.1簡(jiǎn)單的例子與其他程序一樣，R可以很容易地編寫自己需要的函數(shù)例2.4編寫一個(gè)用二分法求非線性方程根的函數(shù)，并求方程x3-x-1=1在區(qū)間[1，2]內(nèi)的根，精度要求ε=10-6.解：取初始區(qū)間[a,b]，當(dāng)f(a)與f(b)異號(hào)，作二分法計(jì)算；否則停止計(jì)算（輸出計(jì)算失敗信息）．二分法計(jì)算過程如下：取中點(diǎn)x=(a+b)/2，若f(a)與f(x)異號(hào)，則置b=x；否則a=x．當(dāng)區(qū)間長(zhǎng)度小于指定要求時(shí)，停止計(jì)算。編寫二分法程序，程序名：bisect.R，參見演示。2.9.1簡(jiǎn)單的例子與其他程序一樣，R可以很容易地編寫自己需2.9.1簡(jiǎn)單的例子在二分法求根的函數(shù)（程序）中，輸入值f是求根的函數(shù)，a，b是二分法的左右端點(diǎn)．eps=le-5是精度要求，是有名參數(shù)．函數(shù)（程序）的返回值是列表，當(dāng)初始區(qū)間不滿足要求時(shí)，返回值為“findingrootisfail!"（求根失?。?；當(dāng)滿足終止條件時(shí)，返回值為方程根的近似值和在近似點(diǎn)處的函數(shù)值。事實(shí)上，R軟件已提供了求一元方程根的函數(shù)uniroot()，其使用格式為：uniroot(f,interval,...,lower=min(interval),upper=max(interval),f.lower=f(lower,...),f.upper=f(upper,...),tol=.Machine$double.eps^0.25,maxiter=1000)上例求解：f<-function(x)x^3-x-1uniroot(f,c(1,2))2.9.1簡(jiǎn)單的例子在二分法求根的函數(shù)（程序）中，輸入值f是2.9.1簡(jiǎn)單的例子下面編寫一個(gè)與統(tǒng)計(jì)有關(guān)的函數(shù)一計(jì)算兩樣本的T統(tǒng)計(jì)量，例2.5已知兩樣本

A:79.9880.0480.0280.0480.0380.0380.0479.9780.0580.0380.0280.0080.02B:80.0279.9479.9879.9779.9780.0379.9579.97計(jì)算兩樣本的T統(tǒng)計(jì)量。2.9.1簡(jiǎn)單的例子下面編寫一個(gè)與統(tǒng)計(jì)有關(guān)的函數(shù)一計(jì)算兩樣本2.9.1簡(jiǎn)單的例子

2.9.1簡(jiǎn)單的例子

2.9.2定義新的二元運(yùn)算R軟件可以定義的二元運(yùn)算，其形式為%anything%.設(shè)x,y是兩個(gè)向量，定義x與y的內(nèi)積<x,y>=exp(-||x-y||2/2)其運(yùn)算符號(hào)用%!%表示，則二元運(yùn)算的定義如下"%!%"<-function(x,y){exp(-0.5*(x—y)%*%(x—y))}x%!%y"%@%"<-function(x,y){x*y}x<-1;y<-2;x%@%y2.9.2定義新的二元運(yùn)算R軟件可以定義的二元運(yùn)算，其形式為2.9.3有名參數(shù)與省缺如果用這種形式“name=object”給出被調(diào)用函數(shù)中的參數(shù)，則這些參數(shù)可以按照任何順序給出．如定義如下函數(shù):funl<-function(data,data.frame,graph,limit){[functionbodyomitted]}則下面的三種調(diào)用方法

ans<-funl(d,df,TRUE,20)ans<-funl(d,df,graph=TRUE,limit=20)ans<-funl(data=d,limit=20,graph=TRUE,data.frame=df)都是等價(jià)的。2.9.3有名參數(shù)與省缺如果用這種形式“name=obj2.9.3有名參數(shù)與省缺

2.9.3有名參數(shù)與省缺

2.9.3有名參數(shù)與省缺其中J(x)為函數(shù)f(x)的Jacobi矩陣，即因此，相應(yīng)的程序（程序名：Newtons.R）為編寫求方程的函數(shù)（程序名：funs.R）下面求解該方程N(yùn)ewtons(funs,c(0,1))2.9.3有名參數(shù)與省缺其中J(x)為函數(shù)f(x)的Ja2.9.4遞歸函數(shù)

2.9.4遞歸函數(shù)

2.9.4遞歸函數(shù)程序的輸入變量，f是被積函數(shù)，a，b是積分的端點(diǎn)，eps是積分精度要求，缺省值為10-6.lim是對(duì)分區(qū)間的上限，缺省值為10，即被積區(qū)間最多被等分為210個(gè)子區(qū)間，輸出變量為積分值．a(chǎn)rea函數(shù)相當(dāng)于主程序，首先用梯形公式計(jì)算出積分的近似值，然后調(diào)用函數(shù)funl.funl函數(shù)相當(dāng)于子程序，該函數(shù)是采用遞歸的定義方式編寫的函數(shù)，其意義是：將區(qū)間對(duì)分，采用復(fù)化求積公式，若本次的計(jì)算值與上一次的計(jì)算值相差小于精度要求eps或lim=O時(shí)，則