1、1语言初步张金龙June 3, 2010数据处理、绘图与编程2报告内容一 R简介二 函数与对象三 脚本编程四 R绘图五 编写函数六 数据保存3一 R 简介4什么是R?图1 R首页的图形R是一种统计绘图语言,也指实现该语言的软件。The R Project for Statistical Computing5简 史R语言是从S统计绘图语言演变而来,可看作S的“方言”。S语言上世纪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,在国外学术界应用很广。1
2、995年由新西兰Auckland大学统计系的Robert Gentleman和Ross Ihaka,基于S语言的源代码,编写了一能执行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。6R的特点多领域的统计资源目前在R网站上约有2400个程序包,涵盖了基础统计学、社会学、经济学、生态学、空间分析、系统发育分析、生物信息学等诸多方面。跨平台R可在多种操作系统下运行,如Windows、MacOS、多种Linux和UNIX等。命令行驱动R即时解释,输入命令,即可获得相应的结果。7为什么选择R? 丰富的资源涵盖了多种行业数据分析中几乎所有的方法。 良好的扩展性十分方便得编写函
3、数和程序包,跨平台,可以胜任复杂的数据分析、绘制精美的图形。 完备的帮助系统每个函数都有统一格式的帮助,运行实例。 GNU软件免费、软件本身及程序包的源代码公开。8R与其他统计软件比较 SAS: 速度快,有大量统计分析模块,可扩展性稍差,昂贵。 SPSS: 复杂的用户图形界面,简单易学,但编程十分困难。 Splus: 运行S语言,具有复杂的界面,与R完全兼容,昂贵。9R的缺点 用户需要对命令熟悉与代码打交道,需要记住常用命令。 占用内存所有的数据处理在内存中进行,不适于处理超大规模的数据。 运行速度稍慢即时编译,约相当于C语言的1/20。 相比点击鼠标进行操作,R仍能够大大提高效率。10图2
4、R软件首页 http:/www.r-project.org/11CRANThe Comprehensive R Archive Network简称CRAN,由世界几十个镜像网站组成网络,提供下载安装程序和相应软件包。各镜像更新频率一般为1-2天推荐镜像:中国的镜像:数学所http:/ftp.ctex.org/mirrors/CRAN/即时更新的CRAN源http:/cran.r-project.org/12Windows下载和安装RCRAN: BinariesWindowsbase 下载完成后,双击R-2.11.0-win32.exe开始安装。一直点击下一步,各选项默认,语言建议选英文。图3
5、R2.11.0下载页面13图4 R登陆界面(Windows版)路径:开始所有程序R 2.11.0菜单栏快捷按钮控制台光标:等待输入14图5 R Gui 的File菜单15图6 R Gui 的Edit菜单16图7 R Gui 的Packages菜单17图8 R Gui 的Help菜单18R程序包(R Packages)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程序包是经过编译的zip包。每个程序包包含R函数、数据、帮助文件、描述文件等。为什么要安装程序包?R程序包是R功能扩展,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,常用到ape程序包,群
6、落生态学vegan包等。19常用R程序包(I)ade4利用欧几里得方法进行生态学数据分析adephylo系统进化数据挖掘与比较方法ape系统发育与进化分析apTreeshape进化树分析boot Bootstrap检验cluster聚类分析ecodist生态学数据相异性分析FD功能多样性分析geiger物种形成速率与进化分析20常用R程序包(II)Graphics绘图lattice栅格图maptools空间对象的读取和处理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pgirmess生态学数据分析phan
7、gorn系统发育分析21常用R程序包(III)picante群落系统发育多样性分析raster栅格数据分析与处理seqinr DNA序列分析sp空间数据处理spatstat空间点格局分析,模型拟合与检验splancs空间与时空点格局分析stats R统计学包SDMTools物种分布模型工具vegan植物与植物群落的排序,生物多样性计算22图9 CRAN Task Views:对程序包的分类介绍CRAN Task Views23图10 vegan包页面三种平台上的程序包24R程序包在CRAN 提供了每个包的源代码和编译好的程序包以vegan包为例,CRAN提供了:Package source:
8、vegan_1.17-2.tar.gz MacOS X binary: vegan_1.17-2.tgz Windows binary: vegan_1.17-2.zip Reference manual: vegan.pdf Window下程序包为zip文件,安装时不要解压缩。25安装程序包的方法1 用函数 install.packages(),如果已经连接到互联网,在括号中输入要安装的程序包名称,选择镜像后,程序将自动下载并安装程序包。例如: 要安装picante包,在控制台中输入install.packages(“picante“)2 安装本地zip包路径:Packagesinstall
9、 packages from local files选择本地磁盘上存储zip包的文件夹。26程序包使用程序包的中函数,都要先导入,再使用,因此导入程序包是第一步。在控制台中输入如下命令:library(vegan)library(ade4)程序包内的函数的用法与R内置的基本函数用法一样。library(vegan)This is vegan 1.17-227查看程序包帮助文件vegan 程序包内部都有哪些函数?分别有什么功能?查询程序包内容最常用的方法:1 菜单帮助Html帮助2 查看pdf帮助文档28查看函数的帮助文件函数的默认值是什么? 怎么使用? 使用时需要注意什么问题? 需要查询函数的帮助。1 ?t.test 2 RGuiHelpHtml help3 apropos(“t.test“)4 help(“t.test“)5 help.search(“t.test“)6 查看R包pdf手册29图11 R帮助文件的内容与格式30帮助文件的内容 lmstats #函数名及所在包 Fitting Linear Models #标题 Description #函数描述 Usage #默认选项 Arguments #参数 Details #详情 Author(s) #作者 References #参考文献 Examples #举例