R软件介绍.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一,R,软 件 简 介,1,R,语言的由来,R,语言,是从,S,语言,演变而来的。,S,语言是二十世纪,70,年代诞生于贝尔实验室，由,Rick Becker,John Chambers,Allan Wilks,开发。,基于,S,语言开发的商业软件,Splus,，可以方便的编写函数、建立模型，具有良好的扩展性，取得了巨大成功。,1995,年由新西兰,Auckland,大学统计系的,R,obert Gentleman,和,R,oss Ihaka,，编写了一种能执行,S,语言的软件，并将该软件的源代码全部公开，这就是,R,软件，其命令统称为,R,语言。,2,R,软件简介,R,是开源软件，代码全部公开，对所有人免费。,R,可在多种操作系统下运行，如,Windows,、,Linux,和,UNIX,等。,R,需要输入命令，可以编写函数和脚本进行批处理运算，语法简单灵活。,目前在,R,网站上约有两千多个程序包，涵盖了基础统计学、社会学、经济学、生态学、地理学、医学统计学、生物信息学等诸多方面。,3,下载和安装,R,The,C,omprehensive,R,A,rchive,N,etwork,简称,CRAN,，提供下载安装程序和相应软件包。,R,主页,www.r-project.org/,4,R,登陆界面,(Windows,版,),菜单栏,快捷按钮,控制台,命令行,5,R Gui,的菜单介绍,6,R,程序包,为什么要安装程序包？,特定的分析功能，需要用相应的程序包实现。,例如：系统发育分析，往往要用到,ape,程序包，群落生态学,vegan,包等等。,程序包是什么？,R,程序包是多个函数的集合，具有详细的说明和示例。,Window,下的,R,程序包是已经编译好的,zip,包。,每个程序包包含,R,函数、数据、帮助文件、描述文件等。,7,常用,R,程序包,base-R,基础功能包,stats-R,统计学包,nlme-,线性及非线性混合效应模型,Graphics-,绘图,lattice-,栅格图,ape-,系统发育与进化分析,apTreeshape-,进化树分析,seqinr-DNA,序列分析,ade4-,利用欧几里得方法进行生态学数据分析,8,常用,R,程序包,cluster-,聚类分析,ecodist-,生态学数据相异性分析,mefa-,生态学和生物地理学多元数据处理,mgcv-,广义加性模型相关,mvpart-,多变量分解,nlme-,线性及非线性混合效应模型,ouch-,系统发育比较,BiodiversityR-,基于,Rcmdr,的生物多样性数据分析,vegan-,植物与植物群落的排序，生物多样性计算,9,程序包使用,在菜单栏程序包选择加载程序包,或者在控制台中输入如下命令：,library(),#(),内为程序包名称,调用程序包内的函数与,R,内置的函数调用方法一样,10,查看帮助文件,如何知道,stats,程序包内部都有哪些函数？,最常用的方法：,1,菜单 帮助,Html,帮助,2,控制台中输入,library(help=stats),11,查看帮助文件,1,help,(,t.test,),2,?,t.test,3,help.search,(,t.test,),4,apropos,(,t.test,),5 RGuiHelpR,函数帮助,(,文本,),12,二 数字、字符与向量,13,1,、赋值与注释,在控制台中键入如下命令,2+2,a-2,代替,b-2,c,=,=,!=,逻辑运算,与、或、非,!,&,&,|,|,16,(2),、向量的运算,17,(2),、向量的运算（演示结果）,18,2,、,R,软件中的函数,每一个函数执行特定的功能，后面紧跟括号，例如：,求和,sum,(),绘图,plot,(),排序,sort,(),除了基本的运算之外，,R,的函数又分为,高级,和,低级,函数，高级函数内部嵌套了复杂的低级函数，例如,plot,(),是高级绘图函数，函数本身会根据数据的类型，经过程序内部的函数判别之后，绘制相应类型的图形，并有大量的参数可选择。,19,计算,log(x)log10(x),exp(x)sin(x),cos(x)tan(x),asin(x)acos(x),min(x)max(x),range(x),length(x),统计检验,mean(x)sd(x),var(x)median(x),quantile(x,p),cor(x,y)t.test(),lm(y x),(1),、常用函数,20,例子（,P49.,例,2.1,）,某学校在体检时测得,12,名女中学生体重,X,1,(,千克,),和胸围,X,2,(,厘米,),资料如下表所示，计算体重与胸围的均值和标准差。,学生编号,体重,胸围,学生编号,体重,胸围,1,35,60,7,43,78,2,40,74,8,37,66,3,40,64,9,44,70,4,42,71,10,42,65,5,37,72,11,41,73,6,45,68,12,39,75,21,例子（,P49.,例,2.1,）,平均值,方差,标准差,判断两者之间的关系，是两者相关，还是两者无关，根据数值的大小进行判断,接近,1,，相关，接近,0,，无关,22,例子（,P49.,例,2.1,）,画出两者之间关系,cor,（）与,plot,（）联合使用,23,例子（,P49.,例,2.1,）,频率直方图,24,3,、产生有规律的序列,从,2.316,到,6,从,4,到,7.6,25,3,、产生有规律的序列,seq,（起点，终点，长度）,rep,（向量，重复次数）,26,4,、缺失数据,判断向量中是否有缺失数据,27,5,、字符型向量,28,6,、向量下标运算（,选取向量中某个数,）,选第二个数据,修改向量,x,中第二个数据,新的向量,x,修改向量中某个数值,修改向量,x,中第一和第三个数值,29,6,、向量下标运算（,选取向量中某个数,）,选第,1,，,3,，,5,，,9,个数值,选第,1,至,5,个数值,选,倒数,第,1,至,5,个数值,30,三 多维数组和矩阵,31,1,、数组和矩阵,dim,(),和,matrix,(),x-1:12,dim,(x)-,c,(3,4);x,1,2,3,4,1,1 4 7 10,2,2 5 8 11,3,3 6 9 12,matrix.x-,matrix,(1:12,nrow=3,byrow=T),行或列添加名称：,row.names,();,col.names,(),行数目,32,2,、数组的运算,+,-,*,/,运算后给出数值结果,33,2,、数组的运算,求矩阵的维数,34,3,、矩阵的运算,35,3,、矩阵的运算,例题,36,四 列表与数据框,37,1,、列表与数据框,物种数,科数,属数,海拔,坡度,类型,样方,1,40,15,22,600,25,山顶,样方,2,51,12,26,350,30,山坡,样方,3,46,11,20,390,45,山坡,样方,4,38,12,24,260,20,低地,样方,5,49,10,25,220,33,低地,行名,Row names,字符串,列名,Column names,每列可看做带名称的向量,表,1,数据表、数据框与向量,字符串、因素,每行作为一个观测,38,2,、,列表（,list,）,的创建,列表可以是不同类型甚至不同长度的向量,(,数值型，逻辑型，字符型等等,),、数据框甚至是列表的组合。,list,(),例如,list,(character,numeric,logical,matrix),39,3,、,数据框（,data.frame,）,的创建,data.frame,(),#,生成数据框,d-,data.frame,(character,numeric,logical),cbind,(),#,按列组合成数据框,c.data list(1,matrix(2:9,nrow=2),估计,FALSE)-x;x,1,1 1,2,1,2,3,4,1,2 4 6 8,2,3 5 7 9,3,1,估计,4,1 FALSE,第一列内容,第二列内容,第三列内容,第四列内容,41,5,、引用数据框中的元素,d-,data.frame,(a1,a2),$,引用,d,$,a1,方括号引用,d,1;d5,a1-,c,(5260,5470,5640,6180,6390),a2-,c,(3910,4220,3885,5160,5645),构成数据框,选数据框中,a1,数据,选数据框第,1,列数据,选数据框第,5,行数据,42,6,、外部数据读取,最为常用的数据读取方式是用,read.table,(),函数或,read.csv,(),函数读取外部,txt,或,csv,格式的文件。,txt,文件，制表符间隔,（,Excel,可以保存此类文件）,csv,文件，逗号间隔（,Excel,可以保存此类文件）,一些,R,程序包（如,foreign,）也提供了直接读取,Excel,SAS,dbf,Matlab,spss,systat,Minitab,文件的函数。,43,read.table(),的,使用,例,：,test.data-,read.table,(D:/R/test2.txt,header=T),header=T,表示将数据的第一行作为标题。,read.table,(file=file.choose(),header=T),可以弹出对话框，选择文件。,44,例题：,编号,1,2,3,4,5,6,身高,m,1.75,1.80,1.65,1.90,1.74,1.91,体重,kg,60,72,57,90,95,72,六名患者的身高和体重,现有,6,名患者的身高和体重，检验体重除以身高的平方是否等于,22.5,。,45,第一种方式：从控制台输入数据,（数据较少）,数据量较少时,可以从控制台直接输入：,height-,c,(1.75,1.80,1.65,1.90,1.74,1.91),weight-,c,(60,72,57,90,95,72),sq.height-height2,ratio-weight/sq.height,t.test,(ratio,mu=22.5),46,第一种方式：从控制台输入数据,（数据较少）,47,第二种方式 从外部读取数据,（数据量较大）,数据量较大,时用,read.table,函数从外部,txt,文件读取,第,1,步,改变,R,软件工作目录（文件,改变工作目录,）,第,2,步,将,Excel,中的数据另存为,.txt,格式（制表符间隔）或,.csv,格式。,第,3,步,用,read.table,(),或,read.csv,(),函数将数据读入,R,工作空间，并赋值给一个对象。,48,在,Excel,中将数据存为,txt,文件,49,一般从,txt,文档读取数据。每一行作为一个观测值。每一行的变量用制表符，空格或逗号间隔开。,read.table,(”,位置,”),read.csv,(”,位置,”),#,从外部读取数据,data1-,read.table,(d:/t.test.data.,txt,header=,T,),bmi-data1,$,weight/data1,$,height2,t.test,(bmi,mu=22.5),#t,检验,读,txt,文件,读,csv,文件,例题（此时数据为数据框）,50,总 结,R,是开源的统计绘图软件，也是一种自解释的语言，有大量的程序包可以利用。,R,中的向量、列表、数组、统计结果等都是对象，可以方便的生成所需对象，并进行筛选。,R,脚本是输入的多个命令行。,R,具有精确控制的绘图功能，生成的图可以另存为多种格式。,R,编写函数无需声明变量的类型，能利用循环、条件语句，控制程序的流程。,51,