mtcarsデータセットに対するコマンドの適用例 (2015.05.25)
# data(mtcars)を実行すると”Environment”ペインに<Promise>という形で表示されます。
# まだ、このコマンドの実行だけでは領域が予約されているだけで、実体は見えません。
# しかし、次のコマンド( names(mtcars) )の実行により実体が表示されます。
data(mtcars)
names(mtcars) # 列の名前の一覧が表示されます。
## [1] "mpg" "cyl" "disp" "hp" "drat" "wt" "qsec" "vs" "am" "gear"
## [11] "carb"
?mtcars # RStudioの右下のhelpペインに、mtcarsについての説明が表示されます。
# mtcarsのデータの内容が表示されます。
mtcars # このようなデータ形式をデータフレームと呼びます。
## mpg cyl disp hp drat wt qsec vs am gear carb
## Mazda RX4 21.0 6 160.0 110 3.90 2.620 16.46 0 1 4 4
## Mazda RX4 Wag 21.0 6 160.0 110 3.90 2.875 17.02 0 1 4 4
## Datsun 710 22.8 4 108.0 93 3.85 2.320 18.61 1 1 4 1
## Hornet 4 Drive 21.4 6 258.0 110 3.08 3.215 19.44 1 0 3 1
## Hornet Sportabout 18.7 8 360.0 175 3.15 3.440 17.02 0 0 3 2
## Valiant 18.1 6 225.0 105 2.76 3.460 20.22 1 0 3 1
## Duster 360 14.3 8 360.0 245 3.21 3.570 15.84 0 0 3 4
## Merc 240D 24.4 4 146.7 62 3.69 3.190 20.00 1 0 4 2
## Merc 230 22.8 4 140.8 95 3.92 3.150 22.90 1 0 4 2
## Merc 280 19.2 6 167.6 123 3.92 3.440 18.30 1 0 4 4
## Merc 280C 17.8 6 167.6 123 3.92 3.440 18.90 1 0 4 4
## Merc 450SE 16.4 8 275.8 180 3.07 4.070 17.40 0 0 3 3
## Merc 450SL 17.3 8 275.8 180 3.07 3.730 17.60 0 0 3 3
## Merc 450SLC 15.2 8 275.8 180 3.07 3.780 18.00 0 0 3 3
## Cadillac Fleetwood 10.4 8 472.0 205 2.93 5.250 17.98 0 0 3 4
## Lincoln Continental 10.4 8 460.0 215 3.00 5.424 17.82 0 0 3 4
## Chrysler Imperial 14.7 8 440.0 230 3.23 5.345 17.42 0 0 3 4
## Fiat 128 32.4 4 78.7 66 4.08 2.200 19.47 1 1 4 1
## Honda Civic 30.4 4 75.7 52 4.93 1.615 18.52 1 1 4 2
## Toyota Corolla 33.9 4 71.1 65 4.22 1.835 19.90 1 1 4 1
## Toyota Corona 21.5 4 120.1 97 3.70 2.465 20.01 1 0 3 1
## Dodge Challenger 15.5 8 318.0 150 2.76 3.520 16.87 0 0 3 2
## AMC Javelin 15.2 8 304.0 150 3.15 3.435 17.30 0 0 3 2
## Camaro Z28 13.3 8 350.0 245 3.73 3.840 15.41 0 0 3 4
## Pontiac Firebird 19.2 8 400.0 175 3.08 3.845 17.05 0 0 3 2
## Fiat X1-9 27.3 4 79.0 66 4.08 1.935 18.90 1 1 4 1
## Porsche 914-2 26.0 4 120.3 91 4.43 2.140 16.70 0 1 5 2
## Lotus Europa 30.4 4 95.1 113 3.77 1.513 16.90 1 1 5 2
## Ford Pantera L 15.8 8 351.0 264 4.22 3.170 14.50 0 1 5 4
## Ferrari Dino 19.7 6 145.0 175 3.62 2.770 15.50 0 1 5 6
## Maserati Bora 15.0 8 301.0 335 3.54 3.570 14.60 0 1 5 8
## Volvo 142E 21.4 4 121.0 109 4.11 2.780 18.60 1 1 4 2
str(mtcars) # str()はstructure（構造） つまり このデータフレームの構造を示してくれます。
## 'data.frame': 32 obs. of 11 variables:
## $ mpg : num 21 21 22.8 21.4 18.7 18.1 14.3 24.4 22.8 19.2 ...
## $ cyl : num 6 6 4 6 8 6 8 4 4 6 ...
## $ disp: num 160 160 108 258 360 ...
## $ hp : num 110 110 93 110 175 105 245 62 95 123 ...
## $ drat: num 3.9 3.9 3.85 3.08 3.15 2.76 3.21 3.69 3.92 3.92 ...
## $ wt : num 2.62 2.88 2.32 3.21 3.44 ...
## $ qsec: num 16.5 17 18.6 19.4 17 ...
## $ vs : num 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 ...
## $ am : num 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 ...
## $ gear: num 4 4 4 3 3 3 3 4 4 4 ...
## $ carb: num 4 4 1 1 2 1 4 2 2 4 ...
# dim()はdimension(次元）つまり、この場合は２次元ですが、
dim(mtcars) # その各々のデータの長さ（行と列の長さを表示しています。
## [1] 32 11
?row.names # ?を付けるとhelp欄に説明が表示されます。
row.names(mtcars) # row.names() rowとは行という意味です。つまり行の名前を表示します。（names()は列の名前の表示）
## [1] "Mazda RX4" "Mazda RX4 Wag" "Datsun 710"
## [4] "Hornet 4 Drive" "Hornet Sportabout" "Valiant"
## [7] "Duster 360" "Merc 240D" "Merc 230"
## [10] "Merc 280" "Merc 280C" "Merc 450SE"
## [13] "Merc 450SL" "Merc 450SLC" "Cadillac Fleetwood"
## [16] "Lincoln Continental" "Chrysler Imperial" "Fiat 128"
## [19] "Honda Civic" "Toyota Corolla" "Toyota Corona"
## [22] "Dodge Challenger" "AMC Javelin" "Camaro Z28"
## [25] "Pontiac Firebird" "Fiat X1-9" "Porsche 914-2"
## [28] "Lotus Europa" "Ford Pantera L" "Ferrari Dino"
## [31] "Maserati Bora" "Volvo 142E"
row.names(mtcars) <- c(1:32) # こうすると行の名前であった車名が数字に置き換わります。
mtcars # 実際にどうなかった見てみました。しかし、車名がないと意味が分かりませんね。
## mpg cyl disp hp drat wt qsec vs am gear carb
## 1 21.0 6 160.0 110 3.90 2.620 16.46 0 1 4 4
## 2 21.0 6 160.0 110 3.90 2.875 17.02 0 1 4 4
## 3 22.8 4 108.0 93 3.85 2.320 18.61 1 1 4 1
## 4 21.4 6 258.0 110 3.08 3.215 19.44 1 0 3 1
## 5 18.7 8 360.0 175 3.15 3.440 17.02 0 0 3 2
## 6 18.1 6 225.0 105 2.76 3.460 20.22 1 0 3 1
## 7 14.3 8 360.0 245 3.21 3.570 15.84 0 0 3 4
## 8 24.4 4 146.7 62 3.69 3.190 20.00 1 0 4 2
## 9 22.8 4 140.8 95 3.92 3.150 22.90 1 0 4 2
## 10 19.2 6 167.6 123 3.92 3.440 18.30 1 0 4 4
## 11 17.8 6 167.6 123 3.92 3.440 18.90 1 0 4 4
## 12 16.4 8 275.8 180 3.07 4.070 17.40 0 0 3 3
## 13 17.3 8 275.8 180 3.07 3.730 17.60 0 0 3 3
## 14 15.2 8 275.8 180 3.07 3.780 18.00 0 0 3 3
## 15 10.4 8 472.0 205 2.93 5.250 17.98 0 0 3 4
## 16 10.4 8 460.0 215 3.00 5.424 17.82 0 0 3 4
## 17 14.7 8 440.0 230 3.23 5.345 17.42 0 0 3 4
## 18 32.4 4 78.7 66 4.08 2.200 19.47 1 1 4 1
## 19 30.4 4 75.7 52 4.93 1.615 18.52 1 1 4 2
## 20 33.9 4 71.1 65 4.22 1.835 19.90 1 1 4 1
## 21 21.5 4 120.1 97 3.70 2.465 20.01 1 0 3 1
## 22 15.5 8 318.0 150 2.76 3.520 16.87 0 0 3 2
## 23 15.2 8 304.0 150 3.15 3.435 17.30 0 0 3 2
## 24 13.3 8 350.0 245 3.73 3.840 15.41 0 0 3 4
## 25 19.2 8 400.0 175 3.08 3.845 17.05 0 0 3 2
## 26 27.3 4 79.0 66 4.08 1.935 18.90 1 1 4 1
## 27 26.0 4 120.3 91 4.43 2.140 16.70 0 1 5 2
## 28 30.4 4 95.1 113 3.77 1.513 16.90 1 1 5 2
## 29 15.8 8 351.0 264 4.22 3.170 14.50 0 1 5 4
## 30 19.7 6 145.0 175 3.62 2.770 15.50 0 1 5 6
## 31 15.0 8 301.0 335 3.54 3.570 14.60 0 1 5 8
## 32 21.4 4 121.0 109 4.11 2.780 18.60 1 1 4 2
data(mtcars) # ということで、最初のデータを再度読み込みます。
head(mtcars, 15) # head(mtcars, 15)は最初の15行を表示します。
## mpg cyl disp hp drat wt qsec vs am gear carb
## Mazda RX4 21.0 6 160.0 110 3.90 2.620 16.46 0 1 4 4
## Mazda RX4 Wag 21.0 6 160.0 110 3.90 2.875 17.02 0 1 4 4
## Datsun 710 22.8 4 108.0 93 3.85 2.320 18.61 1 1 4 1
## Hornet 4 Drive 21.4 6 258.0 110 3.08 3.215 19.44 1 0 3 1
## Hornet Sportabout 18.7 8 360.0 175 3.15 3.440 17.02 0 0 3 2
## Valiant 18.1 6 225.0 105 2.76 3.460 20.22 1 0 3 1
## Duster 360 14.3 8 360.0 245 3.21 3.570 15.84 0 0 3 4
## Merc 240D 24.4 4 146.7 62 3.69 3.190 20.00 1 0 4 2
## Merc 230 22.8 4 140.8 95 3.92 3.150 22.90 1 0 4 2
## Merc 280 19.2 6 167.6 123 3.92 3.440 18.30 1 0 4 4
## Merc 280C 17.8 6 167.6 123 3.92 3.440 18.90 1 0 4 4
## Merc 450SE 16.4 8 275.8 180 3.07 4.070 17.40 0 0 3 3
## Merc 450SL 17.3 8 275.8 180 3.07 3.730 17.60 0 0 3 3
## Merc 450SLC 15.2 8 275.8 180 3.07 3.780 18.00 0 0 3 3
## Cadillac Fleetwood 10.4 8 472.0 205 2.93 5.250 17.98 0 0 3 4
# head(mtcars) 、これは引数に行数を入力していません。
head(mtcars) # この場合はデフォールトの６行が表示されます。
## mpg cyl disp hp drat wt qsec vs am gear carb
## Mazda RX4 21.0 6 160 110 3.90 2.620 16.46 0 1 4 4
## Mazda RX4 Wag 21.0 6 160 110 3.90 2.875 17.02 0 1 4 4
## Datsun 710 22.8 4 108 93 3.85 2.320 18.61 1 1 4 1
## Hornet 4 Drive 21.4 6 258 110 3.08 3.215 19.44 1 0 3 1
## Hornet Sportabout 18.7 8 360 175 3.15 3.440 17.02 0 0 3 2
## Valiant 18.1 6 225 105 2.76 3.460 20.22 1 0 3 1
# tail()は最後の６行を表示します。
tail(mtcars) # これも行数を追加すれば、その行数分が表示されます。
## mpg cyl disp hp drat wt qsec vs am gear carb
## Porsche 914-2 26.0 4 120.3 91 4.43 2.140 16.7 0 1 5 2
## Lotus Europa 30.4 4 95.1 113 3.77 1.513 16.9 1 1 5 2
## Ford Pantera L 15.8 8 351.0 264 4.22 3.170 14.5 0 1 5 4
## Ferrari Dino 19.7 6 145.0 175 3.62 2.770 15.5 0 1 5 6
## Maserati Bora 15.0 8 301.0 335 3.54 3.570 14.6 0 1 5 8
## Volvo 142E 21.4 4 121.0 109 4.11 2.780 18.6 1 1 4 2
# $サインを使うと、データフレームの中の特定の列を指定できます。
mtcars$mpg # この場合は”mpg” mileage per gallon 1ガロン当りの走行マイル数
## [1] 21.0 21.0 22.8 21.4 18.7 18.1 14.3 24.4 22.8 19.2 17.8 16.4 17.3 15.2
## [15] 10.4 10.4 14.7 32.4 30.4 33.9 21.5 15.5 15.2 13.3 19.2 27.3 26.0 30.4
## [29] 15.8 19.7 15.0 21.4
mtcars$hp # この場合は “hp” house power馬力
## [1] 110 110 93 110 175 105 245 62 95 123 123 180 180 180 205 215 230
## [18] 66 52 65 97 150 150 245 175 66 91 113 264 175 335 109
# mtcars$mpgに対するmean(平均)の計算、meanの他にも授業でいくつか紹介しました。
mean(mtcars$mpg) # 授業で紹介した統計関数を実際に使って試してみてください。
## [1] 20.09062
# summary関数は各列に対するサマリーを表示するとても便利な関数です。
# Min. 1st Qu. Median Mean 3rd Qu. Max.
summary(mtcars$mpg) # が何を意味するのか必ず確認してください。
## Min. 1st Qu. Median Mean 3rd Qu. Max.
## 10.40 15.42 19.20 20.09 22.80 33.90
# subset関数は、指定する部分を取り出してくれます。この場合は、mtcarsデータセットについて、
subset(mtcars, subset = (mpg >= 30 )) # subset引数により 列名のmpgの数値のうち、mpg>30 の条件に合う行を取り出します。
## mpg cyl disp hp drat wt qsec vs am gear carb
## Fiat 128 32.4 4 78.7 66 4.08 2.200 19.47 1 1 4 1
## Honda Civic 30.4 4 75.7 52 4.93 1.615 18.52 1 1 4 2
## Toyota Corolla 33.9 4 71.1 65 4.22 1.835 19.90 1 1 4 1
## Lotus Europa 30.4 4 95.1 113 3.77 1.513 16.90 1 1 5 2
subset(mtcars, select = hp, subset = (mpg >= 30 )) # さらに、select引数を使うと、select引数で指定した列名だけを表示してくれます。
## hp
## Fiat 128 66
## Honda Civic 52
## Toyota Corolla 65
## Lotus Europa 113
# mtcarsには欠損値がないので、airqualityデータセットを例として使います。
head(airquality, 10)
## Ozone Solar.R Wind Temp Month Day
## 1 41 190 7.4 67 5 1
## 2 36 118 8.0 72 5 2
## 3 12 149 12.6 74 5 3
## 4 18 313 11.5 62 5 4
## 5 NA NA 14.3 56 5 5
## 6 28 NA 14.9 66 5 6
## 7 23 299 8.6 65 5 7
## 8 19 99 13.8 59 5 8
## 9 8 19 20.1 61 5 9
## 10 NA 194 8.6 69 5 10
# complete.cases(air quality)の実行により, goodにはどの行が欠損値(NA)なしの
# データかが分かります（TRUE:欠損値なし, FALSE:欠損値あり）。
good <- complete.cases(airquality)
good # goodの内容を確認してください。
## [1] TRUE TRUE TRUE TRUE FALSE FALSE TRUE TRUE TRUE FALSE FALSE
## [12] TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE
## [23] TRUE TRUE FALSE FALSE FALSE TRUE TRUE TRUE TRUE FALSE FALSE
## [34] FALSE FALSE FALSE FALSE TRUE FALSE TRUE TRUE FALSE FALSE TRUE
## [45] FALSE FALSE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE FALSE FALSE FALSE FALSE
## [56] FALSE FALSE FALSE FALSE FALSE FALSE TRUE TRUE TRUE FALSE TRUE
## [67] TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE FALSE TRUE TRUE FALSE TRUE TRUE
## [78] TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE FALSE FALSE TRUE TRUE TRUE TRUE
## [89] TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE FALSE FALSE FALSE TRUE
## [100] TRUE TRUE FALSE FALSE TRUE TRUE TRUE FALSE TRUE TRUE TRUE
## [111] TRUE TRUE TRUE TRUE FALSE TRUE TRUE TRUE FALSE TRUE TRUE
## [122] TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE
## [133] TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE
## [144] TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE FALSE TRUE TRUE TRUE
# airquality[good, ] の部分の意味が分かりますか。[行, 列]において、列に対して
# TRUE あるいは FALSEを適用しています。この指定により行全体からTRUEだけ、つまり
# 欠損値(NA)なしの行だけを取り出しています。列は空白なので、すべての列を指定していることになります。
# それに、head()で最初の１０行を表示するよう指示しています。
head(airquality[good, ], 10)
## Ozone Solar.R Wind Temp Month Day
## 1 41 190 7.4 67 5 1
## 2 36 118 8.0 72 5 2
## 3 12 149 12.6 74 5 3
## 4 18 313 11.5 62 5 4
## 7 23 299 8.6 65 5 7
## 8 19 99 13.8 59 5 8
## 9 8 19 20.1 61 5 9
## 12 16 256 9.7 69 5 12
## 13 11 290 9.2 66 5 13
## 14 14 274 10.9 68 5 14
# これも、前のコマンドと同じ結果になります。
# [, ][ , ]のように２つ[,]を続けることで２つ目の[, ]により表示する箇所を指定できます。
airquality[good, ][1:10, ]
## Ozone Solar.R Wind Temp Month Day
## 1 41 190 7.4 67 5 1
## 2 36 118 8.0 72 5 2
## 3 12 149 12.6 74 5 3
## 4 18 313 11.5 62 5 4
## 7 23 299 8.6 65 5 7
## 8 19 99 13.8 59 5 8
## 9 8 19 20.1 61 5 9
## 12 16 256 9.7 69 5 12
## 13 11 290 9.2 66 5 13
## 14 14 274 10.9 68 5 14
# [, ][ , ]のように、２つ[,]を続けることで２つ目の[, ]により、部分的に表示する例をもう一つ示します。
airquality[good, ][1:10, c("Day", "Temp")]
## Day Temp
## 1 1 67
## 2 2 72
## 3 3 74
## 4 4 62
## 7 7 65
## 8 8 59
## 9 9 61
## 12 12 69
## 13 13 66
## 14 14 68