R語言_w1

一、概論

課前準備及重要須知

所有人的電腦必須是唯一的最高權限使用者
使用者名稱必須是英文半形
R的檔案夾不可以放在同步google雲端
Rstudio cloud可以解決mac電腦或個人電腦的R無法正常執行的替代方式

先安裝直譯器 R 再安裝整合開發環境 RStudio

開發環境：直譯器R

前往 Comprehensive R Archive Network, CRAN https://cran.r-project.org/ ，如果使⽤的作業系統是 Windows 請點選 Download R for Windows https://cran.r-project.org/bin/windows/ ，若作業系統是 Mac 請點選 Download R for (Mac) OS X https://cran.r-project.org/bin/macosx/
點選下載最新版本的安裝檔，其中 Windows 作業系統的⼆進位檔案副檔名為 .exe；Mac 作業系統的副檔名為 .pkg
下載完畢之後執⾏安裝檔，依照提⽰訊息點選確認或下⼀步就能完成安裝；其中 Windows 作業系統且電腦為 64 位元的使⽤者可以選擇不安裝 32 位元的檔案

開發環境：整合開發環境RStudio

前往 Download RStudio—RStudio https://rstudio.com/products/rstudio/download/ ，如果使⽤的作業系統是 Windows 請點選 RStudio X.X.XXX—Windows Vista/7/8/10，若是 Mac 作業系統請點選 RStudio X.X.XXX—Mac OS X XX.X+ (64-bit)
下載完畢之後執⾏安裝檔，依照提⽰訊息點選確認或下⼀步就能完成安裝

啟動RStudio

Mac 作業系統的使⽤者能夠在 Launchpad 中找到 RStudio 的圖⽰執⾏；或按下 command + 空⽩鍵（Space）啟動 Spotlight Search 後輸⼊ RStudio 執⾏
Windows 作業系統使⽤者可以在開始選單中選擇所有程式找到 RStudio；假如 RStudio 安裝程式有產⽣桌⾯捷徑，則雙擊桌⾯捷徑

整合開發環境RStudio介面

來源（Source）：位於左上⾓，編寫程式的區塊
命令列（Console）：位於左下⾓，執⾏程式且呈現輸出的區塊
環境與歷史：位於右上⾓，其中環境（Environment）會顯⽰出⽬前可以取⽤的值（Values）、資料（Data）與函數（Functions）；歷史（History）會顯⽰在命令列執⾏過哪些指令
檔案、圖形、套件、查詢與預覽器：位於右下⾓，其中檔案（Files）會顯⽰ R 語⾔所在的⼯作⽬錄（Working Directory）、圖形（Plots）則能瀏覽覺化圖形、套件（Packages）可以觀察套件安裝與載⼊現況、查詢（Help）能夠檢視使⽤者查詢的⽂件以及預覽器（Viewer）是預覽網⾴的輸出結果

關於R語言

R語言由紐西蘭奧克蘭⼤學的 Ross Ihaka 和 Robert Gentleman 所設計，是個開源的統計程式語⾔
常⽤於開發統計和資料分析軟體系統
近年在Hadley Wickham 與 RStudio 團隊所建構的應⽤套件以及⼤數據、資料科學與⼈⼯智慧的熱潮加持，廣受統計學家和資料科學家的熱愛

R語言特性

R 以函數型編程（Functional Programming）與資料分析作為設計理念核⼼
所有的資料（⽂字、數值或邏輯等）都不是以純量（Scalar）形式存在，⽽是以向量（Vector）形式存在
這樣的設計理念使得元素級別運算（element-wise operation）對R語⾔使⽤者⽽⾔是理所當然的

R程式設計基礎

學習 R 語⾔的第⼀步是認識賦值的符號 <-，它的作⽤是將其右邊的值指派給符號左邊的物件
在 RStudio 中，我們可以按 alt 與 - 幫我們⽣成 <- 符號
<- 符號跟其他程式語⾔的 = 符號功能是完全相同的

為物件命名的時候，請遵守三個R語言使⽤者的寫作⾵格

使⽤全⼩寫英⽂，不同單字之間以底線 _ 相隔
使⽤英⽂名詞為值（Values）和資料（Data）命名、使⽤英⽂動詞為函數（Functions）命名，讓名稱簡潔且具有意義
避免使⽤保留字與內建函數作為物件的命名

# 好的 R 物件命名
taiwan_number_one <- TRUE
taiwan_number_1 <- TRUE
taiwanNumberOne <- TRUE

# 不好的 R 物件命名
Taiwan_Number_One <- TRUE
TaiwanNumberOne <- TRUE
twno1 <- TRUE

# 更多不好的 R 物件命名
T <- FALSE                 # T 是保留字 TRUE
c <- 10                    # c() 為內建函數
mean <- function(x) {      # mean() 為內建函數
return(-x)

## Error: <text>:16:0: unexpected end of input
## 14: mean <- function(x) {      # mean() 為內建函數
## 15: return(-x)
##    ^

簡單常見的R內建函數

# 呼叫 print() 函數或物件名稱可以將物件內容輸出在 Console

hello_msg <- "Hello R!"
print(hello_msg)

## [1] "Hello R!"

hello_msg

## [1] "Hello R!"

# 呼叫rm() 函數將完成賦值的物件自環境中刪除，rm是remove 的縮寫

rm(hello_msg)
print(hello_msg)

## Error in print(hello_msg): 找不到物件 'hello_msg'

# 呼叫help() 函數查詢資料以及函數 的說明⽂件

help(iris)  # 查詢資料，也可以使用 ?iris

## starting httpd help server ... done

help(print) # 查詢函數，也可以使用 ?print

# 呼叫sessionInfo() 顯示R語言版本與相關資訊
sessionInfo()

## R version 4.0.3 (2020-10-10)
## Platform: x86_64-w64-mingw32/x64 (64-bit)
## Running under: Windows 10 x64 (build 18363)
## 
## Matrix products: default
## 
## locale:
## [1] LC_COLLATE=Chinese (Traditional)_Taiwan.950 
## [2] LC_CTYPE=Chinese (Traditional)_Taiwan.950   
## [3] LC_MONETARY=Chinese (Traditional)_Taiwan.950
## [4] LC_NUMERIC=C                                
## [5] LC_TIME=Chinese (Traditional)_Taiwan.950    
## 
## attached base packages:
## [1] stats     graphics  grDevices utils     datasets  methods   base     
## 
## loaded via a namespace (and not attached):
##  [1] compiler_4.0.3  magrittr_2.0.1  tools_4.0.3     htmltools_0.5.0
##  [5] yaml_2.2.1      stringi_1.5.3   rmarkdown_2.6   knitr_1.30     
##  [9] stringr_1.4.0   xfun_0.19       digest_0.6.27   rlang_0.4.9    
## [13] evaluate_0.14

# 呼叫Sys.getlocale() 顯示R語言的地區以及語言資訊
Sys.getlocale()

## [1] "LC_COLLATE=Chinese (Traditional)_Taiwan.950;LC_CTYPE=Chinese (Traditional)_Taiwan.950;LC_MONETARY=Chinese (Traditional)_Taiwan.950;LC_NUMERIC=C;LC_TIME=Chinese (Traditional)_Taiwan.950"

設定工作目錄

# 呼叫getwd() 顯示R 語⾔的⼯作⽬錄，wd 為working directory 的縮寫
getwd()

# 呼叫setwd() 設定R 語⾔的⼯作⽬錄
# 此處 Windows 使⽤者要特別注意路徑斜線要使⽤ / 正斜線（⽽⾮ Windows 作業系統使⽤的 \ 反斜線），並且避免在路徑設定上出現空格與⾮英⽂的⽂字
setwd("/Users/YOURUSERNAME/Desktop")    #將 MacOS桌⾯設為⼯作⽬錄

setwd("C:/Users/YOURUSERNAME/Desktop") #將Windows 桌⾯設為⼯作⽬錄

R Console ⼀直出現+的故障排除

R 語⾔的 Console在預期使⽤者未完成輸⼊的時候會持續出現 + 提⽰尚有指令需要輸⼊，常⾒的情景像是應該成對出現的雙引號、⼩括號、中括號與⼤括號，卻並沒有輸⼊完整

# 遺漏右邊的雙引號
my_fav_pg <- "Steve Nash

# 遺漏右邊的小括號
print("Steve Nash"

# 遺漏右邊的中括號
iris[1, 1

# 遺漏右邊的大括號
say_hello <- function(){
  return("Hello R!")

## Error: <text>:5:8: unexpected symbol
## 4: # 遺漏右邊的小括號
## 5: print("Steve
##           ^

我們有兩種⽅式排除這個故障

在+之後完成遺漏的輸⼊
在Console 按Esc 鍵離開，重新來過

補充

參考劉正山(2018) ch3

完成R與RStudio的安裝之後

開啟新專案

請從目錄選單中點選「File」→「NewProject」。在接下來彈出的視窗中點選「NewDirectory」→「New Project」。接下來,為專案取個英文名字,例如「My FirstProject」。日後只要點選它,就會開啟整個專案。若有多個專案,那麼RStudio Files窗格會隨著你切換專案,顯示不同專案所對應的資料夾。

複製本書的資料檔到自己的工作資料夾中

將本書所附的資料 http://books.gotop.com.tw/download/AEL023000 完整地複製到這個資料夾中。這個專案資料夾的最上層將有所有的資料檔,以及語法檔資料夾。

開設第一個R語法檔

R是個物件導向的(object-oriented)統計程式語言。最好能以語法檔案的方式,來管理我們的工作。目的：一、保存分析的軌跡；二、可以供自己和他人重製研究的發現 ；三、可流傳與分享

每周上課後要繳交上課操作R Markdown檔案

(a) 每次上課文件開頭要註明周次、任務、姓名、時間；課程結束輸出時，按下右上角筆記本樣式，選擇HTML檔

(b) 選擇Rpub(第一次請註冊帳戶)

(c) 於title及description填入「周次，如w1」、slug自訂連結請填入「學號，如fhkd105001」

(d) 繳交作業時，請複製網站連結至line記事本(請班長每週開上課作業的記事本)

套件的安裝、更新、掛載與移除

用install.packages0來安裝套件

安裝套件的指令是install.packages()，而串聯(contatenate) 不同字串的指令是c()。套件名稱是字串,因此每個套件名稱要加上""。
另一種方法是點選右下方窗格中的Packages，選擇Install，手動輸入套件名稱

install.packages(c("cars", "sjPolt", "sjmisc"))

更新R以及RStudio，用update.packages()來更新套件

R的更新頻率約是一個月進行一次小升級，RStudio的更新頻率約為三個月一次小升級，九個月一次大升級。因此若你過一段時間後有需要再使用R及RStudio,就必須先完成這兩個軟體的更新，參考 https://blog.csdn.net/dnhb_lw/article/details/78701478。好了之後再來進行套件更新。

install.packages("installr")
require(installr)
updateR()

update.packages (ask=FALSE)

用library(掛載套件)

下載安裝之後的套件若不呼叫或掛載是不會作用的。若只需要使用某套件中的指令一次，可以直接用套件:指令的方法呼叫；或是用library()來加掛套件

install.packages("sjmisc")
# 方法一
sjmisc::frq(iris$Sepal.Length)

# 方法二
library(sjmisc)
frq(iris$Sepal.Length)

# Iris dataset 是一個古典的花朵資料集，由英國統計學家 Ronald Fisher 爵士在1936年時，對加斯帕半島上的鳶尾屬花朵所提取的花瓣花萼的長寬數據資料，依照山鳶尾，變色鳶尾，維吉尼亞鳶尾三類進行標示，共150筆資料。
# Iris dataset 中包含四種屬性 (Atrributes) 與三種花卉標籤 (Labels)
# Sepal length: 花萼長度 (cm)
# Sepal width: 花萼寬度 (cm)
# Petal length: 花瓣長度 (cm)
# Petal width: 花瓣寬度 (cm)
# setosa: 山鳶尾
# versicolor: 變色鳶尾
# virginica: 維吉尼亞鳶尾

用remove.packages()移除套件

移除特定套件,無法使用rstudio的Packages視窗框,則需要用指令的方式進行。

remove.package("package0")#移除一個套件
> remove .package(c("package1","package2", "pacakge3")) #移除多個套件

R語言_w1

jinbo

13 一月 2021

一、概論

補充