一、数据管理
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,typeof:对象存储模式与类型
names:对象的名字属性
二、字符串处理
character:字符型向量
nchar:字符数
substr:取子串
format,format C:把对象用格式转换为字符串
paste,strsplit:连接或拆分
charmatch,pmatch:字符串匹配
grep,sub,gsub:模式匹配与替换
三、复数
complex,Re,Im,Mod,Arg,Conj:复数函数
四、因子
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
数学相关计算
一、计算
+, -, *, /, ^, %%, %/%:四则运算
ceiling,floor,round,signif,trunc,zapsmall:舍入
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
二、数学函数
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
三、数组
array:建立数组
matrix:生成矩阵
data.matrix:把数据框转换为数值型矩阵
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
row/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
四、线性代数
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
五、逻辑运算
<,>,<=,>=,==,!=: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
unique:出互不相同的元素
which:到真值下标集合
duplicated:到重复元素
六、优化及求根
optimize,uniroot,polyroot:一维优化与求根
程序设计
一、控制结构
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。
二、函数方面
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
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,sponse,deparse,do.call,dput,environment ,,formals,format.info,interactive,
is.finite,is.function,is.language,is.recursive ,match.arg,match.call,match.fun,act,name,parse,substitute,sys.parent ,warning,machine
三、输入输出
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,load,dget:读入
四、工作环境
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
统计分析
一、统计分布
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
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
c++trunc函数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
二、简单统计量
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
三、统计检验
R中已实现的有st,st,t.test
四、多元分析
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,b
五、时间序列
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
六、统计模型
lm,glm,aov:线性模型、广义线性模型、方差分析
文件操作
一、文件执行:
在用R生成一个PDF文档后,如果想去打开它,你可能会在文件夹里到再点开。再或者我们想调用系统中的其它程序来做点事情,可能要打开cmd敲点命令。实际上这都可以在R内部完成。举例来说用pandoc转换na.md成docx再打开它。
system('pandoc d:\\rspace\\na.md -o d:\\rspace\\na.docx')
<('d:\\rspace\\na.docx')
二、 网络浏览:
browseURL:浏览某个指定的网页
download.file:下载网络文件到本地
三、文件操作
list.dirs:显示目录下的文件夹
list.files:显示目录下的文档
file.append:文档添加
file.symlink(from, to)
file.show:显示文档内容
file.info:显示文档信息
file.edit:编辑文档
zip: 压缩文件
unzip: 解压缩文件
四、 运算进度条
在一个大循环运算时,如果可以看到目前的进度是比较方便的,txtProgressBar和setTxtProgressBar函数可以帮助做到这一点
语言的数学运算和一些简单的函数整理如下:
向量可以进行那些常规的算术运算,不同长度的向量可以相加,这种情况下最短的向量将被循环使用。
> x <- 1:4
> a <- 10
> x * a
[1] 10 20 30 40
> x + a
[1] 11 12 13 14
> sum(x) #对x中的元素求和
[1] 10
> prod(x) #对x中的元素求连乘积
[1] 24
> prod(2:8) #8的阶乘
[1] 40320
> prod(2:4) #4的阶乘
[1] 24
> max(x) #x中元素的最大值
[1] 4
> min(x) #x中元素的最小值
[1] 1
> which.max(x) #返回x中最大元素的下标
[1] 4
> which.min(x) #返回x中最小元素的下标
[1] 1
> x <- 4:1 #对向量x重新赋值
> x
[1] 4 3 2 1
> which.min(x)
[1] 4
> which.max(x)
[1] 1
> range(x) #与c(min(x), max(x))作用相同
[1] 1 4
> mean(x) #x中元素的均值
[1] 2.5
> median(x) #x中元素的中位数
[1] 2.5
> var(x) #x中元素的的方差(用n-1做分母)
[1] 1.666667
> x
[1] 4 3 2 1
> rev(x) #对x中的元素取逆序
[1] 1 2 3 4
> sort(x) #将x中的元素按升序排列;
[1] 1
2 3 4
> x
[1] 4 3 2 1
> cumsum(x) #求累积和,返回一个向量,它的第i个元素是从x[1]到x[i]的和
[1] 4 7 9 10
> cumsum(rev(x))
[1] 1 3 6 10
> y <- 11:14
> pmin(x,y) #返回一个向量,它的第i个元素是x[i], y[i], . . .中最小值
[1] 4 3 2 1
> x <- rev(x) #重新赋值
> pmin(x,y)
[1] 1 2 3 4
> pmax(x,y) #返回一个向量,它的每个元素是向量x和y在相应位置的元素的最大者
[1] 11 12 13 14
> cumprod(x) #求累积(从左向右)乘积
[1] 1 2 6 24
> cummin(x) #求累积最小值(从左向右)
[1] 1 1 1 1
> cummax(x) #求累积最大值(从左向右)
[1] 1 2 3 4
> match(x, y) #返回一个和x的长度相同的向量,表示x中与y中元素相同的元素在y中的位置(没有则返回NA)
[1] NA NA NA NA
> y[c(2,4)] <- c(2,4)
> y
[1] 11 2 13 4
> match(x, y)
[1] NA 2 NA 4
> na.omit(match(x,y))
[1] 2 4
attr(,"na.action")
[1] 1 3
attr(,"class")
[1] "omit"
> na.fail(match(x,y)) #na.fail(x) 如果x包含至少一个NA则返回一个错误消息
错误于na.fail.default(match(x,y)) : 对象里有遺漏值
which()函数返回一个包含x符合条件(当比较运算结果为真(TRUE)的下标的向量,在这个结果向量中数值i说明x[i] == a(这个函数的参数必须是逻辑型变量)
> which( x == 2)
[1] 2
> which( x <= 2)
[1] 1 2
求组合数
> choose(4,2)
[1] 6
> choose(3,1)
[1] 3
> choose(-3,1)
[1] -3
> choose(-4,2)
[1] 10
> y <- c(1:4, rep(4,1))
> y
[1] 1 2 3 4 4
> unique(y) #如果y是一个向量或者数据框,则返回一个类似的对象但是去掉所有重复的元素(对于重复的元素只取一个)
[1] 1 2 3 4
> table(y) #返回一个表格,给出y中重复元素的个数列表(尤其对于整数型或者因子型变量)
y
1 2 3 4
1 1 1 2
> subset(x, x>2) #返回x中的一个满足特定条件...的子集
[1] 3 4
> sample(x, 2) #从x中无放回抽取size个样本,选项replace= TRUE表示有放回的抽样
[1] 1 2
> sample(x, 2, replace = TRUE) #有放回的抽样
[1] 2 3
R中用来处理数据的函数太多了而不能全部列在这里。读者可以到所有的基本数学函数(log, exp, log10, log2, sin, cos, tan, asin, acos, atan, abs, sqrt,. . . ), 专业函数(gamma,digamma, beta, besselI, . . . ),同样包括各种统计学中有用的函数。
向量(vector)
1、seq():产生有规律的数列,间距省略时默认值为1。
例1:seq(10, 20, 0.5)
例2:seq(0, by = 0.03, length = 15)
2、rep():产生有规律的数列,重复第一个变量若干次。
例1:rep(1:3, 1:3)
例2:rep(1:3, rep(2, 3))
例3:rep(1:3, length = 10)
3、向量运算:一般是对应元素之间的运算,所以两个或多个向量运算时,要求它们包含的元素个素相同(或一个是另一个的
整数倍)。
例1:a <- 1:3; b <- 4:6; a * b; b^a
例2:a <- 1:3; b <- 4:9; a * b; b^a
4、获取向量某一个或多个子集,负号"-"表示删除的向量元素。。
例1:x <- c(3, 4, 5, 2, 6); x[1:2]; x[-(1:2)]
例2:x <- c(3, 4, 5, 2, 6); x[c(1, 2, 4, 1)]; x[-c(1, 2, 4, 1)]
例3:xx <- seq(1, by = 3, length = 10); xx[xx > 13]
例4:x <- 1:20; y <- -9:11; x[y > (1)] #注意产生结果最后一个是"NA"
5、向量的主要运算函数
例1:xx <- c(2, 6, 10, 8, 4)
sum(xx) #和
max(xx) #最大值
min(xx) #最小值
range(xx) #取值范围
mean(xx) #平均值
var(xx) #方差
sort(xx) #从小到大排序
rev(xx) #反排列, 所以从大到小排序应该是rev(sort(xx))
rank(xx) #单元值大小顺序
prod(xx) #乘积,所以阶乘是prod(1:n)
例2:x <- seq(1, 15, 2)
append(x, 20:30, after = 5) #插入数据
append(x, 20:30) #参数after缺省默认从向量的最后插入值
replace(x, c(2, 4, 6), -1) #替换函数
例3:state.name
match(c('Ohio', 'Wyoming'), state.name) #完全匹配函数
pmatch(c('Oh', 'Wy'), state.name) #部分匹配函数
state.name[pmatch(c('Oh', 'Wy'), state.name)]
例4:yy <- -9:10
all(yy > 0) #判断所有
all(yy > -10)
any(yy == 0) #判断部分
any(yy > 0)
any(yy < -10)
对一般数据进行运算的常用函数:
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)
4、logb(a, b) #以b为底的对数,省略b表示自然对数
log() #自然对数
log10() #以10为底的常用对数
例: logb(8, 2)
log(8); logb(8)
log10(100); logb(100, 10)
5、sqrt() #平方根
exp() #指数
6、sin() #正弦
cos() #余弦
tan() #正切
asin() #反正弦
acos() #反余弦
atan() #反正切
sinh() #双曲正弦
tanh() #双曲正切
7、nchar() #字符长度
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