R语言基础入门（学习笔记通俗易懂版）

文章目录

• • R语言预备知识
  • • 获取工作目录
    • 设置工作目录
    • 注释
    • 变量名的命名
    • 赋值
    • 变量的显示
    • 查看与清除变量
    • 函数帮助文档查询
    • 函数
    • 安装R包
    • 文件的读取
    • 文件的输出
    • 软件的退出与保存
    • R语言语法
    • 向量
    • • 向量的创建
      • 向量的索引（向量元素的提取、删除、添加）
      • 向量长度的获取
      • 向量的注意要点
      • 向量的计算
      • 向量的相关函数（部分）
      • NA与NULL值
      • 向量元素的筛选
      • 向量相等
      • 数据结构的查看
      • 控制语句
      • 矩阵
      • • 矩阵的创建
        • 矩阵的索引
        • 矩阵相关操作及相关函数（部分）
        • apply()函数
        • 数据结构的查看
        • 列表
        • • 列表的创建
          • 声明列表
          • 标签或者对象名的命名
          • 删除标签
          • 列表元素的索引
          • 列表元素的增减
          • 获取标签
          • 解除列表
          • 列表相关函数（部分）
          • 数据框
          • • 数据框的创建
            • 数据框的索引
            • 数据框行列名的获取与更改
            • 数据框元素的增减
            • 数据框相关函数
            • 因子和表
            • • 因子的创建
              • 因子的索引
              • 因子的修改
              • 因子常用函数
              • 表
              • 字符串
              • • 字符串操作的常见函数
                • 正则表达式
                • 数学运算与模拟
                • R语言画图
                • • plot函数
                  • 1.图片的保存
                  • 2.par()函数图布局
                  • 3.main :设置主标题，sub:副标题
                  • 4.type,指线的类型
                  • 5.pch : 指定绘制点时使用的符号
                  • 6.`cex : 指定符号的大小，（默认是1）
                  • 7.lty:指定绘制线条时的类型，lwd:指定线条粗细
                  • 8.坐标轴标签
                  • 9.坐标轴范围
                  • 10.字体设置
                  • 11.title()函数
                  • 12.abline()函数添加线
                  • 13.lines()函数在现有图形上添加线
                  • 14.layout()函数图布局
                  • 15.添加图例
                  • 16.在图上添加文字
                  • 17.R的撤销图片操作
                  • **`*****`**
                  • **`*****`**

                    ���文为生信初学者在学习完R语言后，整理的知识点及学习方法与个人观点，方便需要的同志学习，使用生信或其他医学相关专业，欢迎各位大佬进行指点批评，有错误或者有不同观点可在评论区留言。 更新时间2023年3月21号

                    声明：本文仅为学习笔记，和实例记录，可供参考。

                    本文知乎地址：R语言基础入门（学习笔记通俗易懂版）

                    建议使用CSDN，因为代码有高亮

                    软件工具：R与Rstudio，先安装R再安装Rstudio。软件工具不过多介绍，安装方法可以参考在CSDN上各大佬的方法。本文代码为Rstudio中R软件框中的（Rstudio左下角框的，如下图），代码与结果便于直观展示。（建议使用电脑浏览本文代码，因为部分代码好长）

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                    R语言预备知识

                    获取工作目录

                    使用getwd()函数获取当前工作目录，作用是查看当前工作目录在哪一个具体位置，C盘或者是其他,第一次使用可能会出现警告，但是也可以看到工作目录，你可以在运行一次代码，如下：

                    > getwd()[1] "C:/Users/橙/Documents"Warning message:In normalizePath(path.expand(path), winslash, mustWork) :  path[1]="C:/Users/?/Documents": 文件名、目录名或卷标语法不正确。> getwd()[1] "C:/Users/橙/Documents"

                    设置工作目录

                    使用setwd()函数更改当前目录，把工作目录更改到你存放你需要使用的数据包的那个位置，更便于直接重工作目录中读取，否者需要使用全路径。在使用函数是需要几点注意，请看以下代码：

                    > setwd("F:\R.cx")#工作目录的地址需要用双引号括起来，注意斜杠，这种单斜杠会报错Error: '\R' is an unrecognized escape in character string starting ""F:\R"> setwd("F:/R.cx")#这种单斜杠可以，能运行> setwd("F://R.cx")#这行与下一行的双斜杠都行> setwd("F:\R.cx")> 

                    注释

                    R语言的注释使用#号，写代码一定要常写注释，不然时间久了会忘记某代码的作用，便于后续操作。在Rstudio中可以使用Ctrl+shift+C经行多行注释。

                    变量名的命名

                    与其他语言的变量名命名差不多，主要要注意：数字不能开头；%号是非法字符，不可以用来命名；.号后面不可以跟数字；不可以下划线开头。变量名可以为与你操作相关的名字命名，如我要对一行身高的数据求均值：

                    higth4   #注意右箭头使用方法，被赋值的应该在右边，简单点说，就是某某赋值给谁，箭头就指向谁Error in 4  4->c> a      #键盘敲出变量名，回车后就会显示结果[1] 2> b[1] 3> c[1] 4> 

                    变量的显示

                    1.命令行直接输入变量名

                    2.利用print()函数，如下

                    > a a     #命令行直接输入变量名[1] 2> print(a)     #利用print()函数[1] 2

                    查看与清除变量

                    查看变量：ls()

                    清除指定变量：rm()

                    清除所有变量：rm(list=ls()) 如下：

                    > ls()     #查看变量，这个函数是查看所有已定义的变量，输出所有变量名[1] "a" "b" "c"> rm(a)    #清除变量a> rm(list=ls())    #清除所有变量

                    函数帮助文档查询

                    当遇到一个函数不会用时，可以使用帮助文档查询，结果会在Rstudio的右下角框里显示，方法有三种：

                    1.?+要查询的函数

                    2.使用help()函数查询

                    3.使用example()函数查询

                    我以求和函数sum()为例：

                    > ?sum> help(sum)> example(sum)

                    函数

                    R中含有大量的函数，比如求和函数sum()，求均值mean()等直接可以拿来使用的函数，但是往往在实际操作过程中，因为需求不同需要自己写函数，就是自定义函数，类似于C或C++中的自定义函数，我们来看一下R中如何自定义函数,请看如下代码：

                    >   #函数名 f+   k print(5)[1] 5

                    安装R包

                    安装R包需要使用install.packages()或者BiocManager::install()函数安装，library()函数调用，以安装openxlsx为例，如下：

                    #安装R包代码如下

                    install.packages(“openxlsx”)

                    #或BiocManager::install(“openxlsx”)

                    library(openxlsx)

                    文件的读取

                    有多个函数可以读取文件，一下介绍几种常用的

                    • scan()函数

                      scan(file = “”, what = double(), nmax = -1, n = -1, sep = “ ”)，file=" " 的双引号里写文件地址，what写读入的数据类型，如果文件有好几种类型，可以啥也不写（what=" "），sep表示文件中数据的分隔符。举例如下

                      >   #我桌面上有一个txt文件，数字、字符都有，元素间隔为空格> scan(file="C://Users//橙//Desktop//juli.txt",what=" ",sep=" ")Read 6 items[1] "1"       "2"       "2"       "3"       "你干嘛" [6] "！哎呦~"

                      • readline()函数

                        从键盘中读入一行数据，举例如下：

                        > duru2 duru2[1] "Hello Worl"> duru3 duru3[1] "\"喝，为什么不喝,他奈奈滴\""

                        • readLines()函数

                          可以一次性读取整个文件,可以限制读取的行数，举例如下：

                          >   #返回结果会出现警告，原因是读取的文件每一行后（包括最后一行）必须包括换行符，我这个文件无> readLines("C://Users//橙//Desktop//juli.txt")[1] "1 2 2 3 你干嘛 ！哎呦~" "我滴任务完成啦！"      [3] "你坤哥厉不厉害！"      Warning message:In readLines("C://Users//橙//Desktop//juli.txt") :  incomplete final line found on 'C://Users//橙//Desktop//juli.txt'>  #n=2表示读取前两行，因为第二行有换行符，所以不会出警告> readLines("C://Users//橙//Desktop//juli.txt",n=2)[1] "1 2 2 3 你干嘛 ！哎呦~" "我滴任务完成啦！"      

                          • read.table()函数

                            这个函数对于医学专业学生来讲，十分重要，主要用于读取矩阵数据框文件(可以读取.xlsx格式文件)，

                            read.table(file, header = FALSE, sep = “”, quote = “”'",dec = “.”, numerals = c(“allow.loss”, “warn.loss”, “no.loss”),row.names, col.names, as.is = !stringsAsFactors，na.strings = “NA”, colClasses = NA, nrows = -1,skip = 0, check.names = TRUE, fill = !blank.lines.skip,strip.white = FALSE, blank.lines.skip = TRUE,comment.char = “#”,allowEscapes = FALSE, flush = FALSE,stringsAsFactors = FALSE,fileEncoding = “”, encoding = “unknown”, text, skipNul = FALSE)

                            file	文件名（包在" "内，或使用一个字符型变量），可能需要全部路径（注意即使是在Windows下，符号\也不允许包含在内，必须使用/替换），或者一个URL链接（http://···）(用UPL对文件远程访问)
                            header	一个逻辑值（FALSE,TRUE），用来反映这个文件的第一行是否包含变量名
                            sep	文件中的字段分离符，例如对用制表符的文件使用sep=“\t”
                            quote	指定用于包围字符型数据的字符
                            dec	用来表示小数点的字符
                            row.names	保存着行名的向量，或文件中的一个变量的序号或名字，缺省时行号取为1，2，3····
                            col.names	指定列名的字符型的向量（缺省值是：v1,v2,v3····）
                            as.is	控制字符型向量是否转化为因子型变量（如果值为FALSE），或者仍将其保留为字符型（TRUE）。as.is可以是逻辑值，数值型或者字符型向量，用来判断变量是否保留为字符
                            na.strings	代表缺失数据的值(转化为NA)
                            colClasses	指定各列的数据类型的一个字符型向量
                            nrows	可以读取的最大行数（忽略负值）
                            skip	在读取行数据前跳过的行数
                            check.names	如果为TRUE，则检查变量名是否在R中有效
                            fill	如果为TRUE，且非所有的行中变量数目相同，则用空白补齐
                            ···	···

                            • read.xlsx()函数

                              读入.xlsx文件，使用该函数需要安装"openxlsx包"。

                              文件的输出

                              • write.table()函数，参数与read.table()对应，

                                > write("Hello,wrold","C://Users//橙//Desktop//juli.txt")

                                • cat()函数，举例如下：

                                  > cat("hello wrold",file="C://Users//橙//Desktop//juli.txt",append=T)#追加写入，（里面有内容）> cat("hello wrold",file="C://Users//橙//Desktop//juli1.txt")  #覆盖写入，里面的内容被覆盖了

                                  软件的退出与保存

                                  1.可以直接输入q()函数；也可以右上角直接叉掉，后根据提示操作

                                  2.当写完一个文件时，可以点击保存按钮，根据提示选择保存位置，文件后缀有多种，看你保存哪种文件，有.R、.Rdata等后缀，.R一般是保存代码的，.Rdata是保存处理后的数据的。

                                  保存数据

                                  可以使用**save()**函数，可以保存多种格式的文件

                                  > save(b,file="xxx.Rdata") #保存b,文件是xxx，格式为.Rdata> save(b,c,file="xxx.Rdata")  #保存b,c,文件是xxx，格式为.Rdata> save.image("xxx.Rdata")  #保存所有（你定义的所有变量及数据），文件是xxx，格式为.Rdata

                                  ---

                                  R语言语法

                                  ---

                                  向量

                                  向量(vector)是R语言的最基本的数据类型、R语言的核心、R语言中的战斗机 ，向量是用于存储数值型、字符型或逻辑型数据的一维结构。

                                  向量的创建

                                  1.可以使用c()创建一个向量，如：

                                  > a a b c d d                   #我们看一下d里的内容，发现全部为FALSE，可以理解为空向量里值都为FALSE [1] FALSE FALSE FALSE FALSE FALSE FALSE FALSE FALSE [9] FALSE FALSE

                                  向量的索引（向量元素的提取、删除、添加）

                                  我们有一个向量后，我想知道里面第几个第几个的内容，我们可以使用中括号[]进行索引。如：

                                  > a a[2]           #我查看a中第2个元素，返回结果为2[1] 2> a[4]           #我查看a中第4个元素，返回结果是4[1] 4> a[c(1,3)]  #我查看a中第1和第3个元素，可以使用向量的方式一次查看多个[1] 1 3> c a[c]    #结果可以看到，返回的是TRUE对应位置的元素，这个操作我不知道教材上有没有，这是我意外摸索出来的[1] 1 3

                                  1.向量中元素的更改，直接进行索引赋值，如下

                                  > a a[2] a            #看一下a中的元素，唉~~，没错它变了(窃喜)[1] 1 4 3 4 5> a[c(1,5)] a             #再次看一下[1] 7 4 3 4 7

                                  2.向量中元素的删除

                                  上面讲到索引是用[]，里面写上元素位置，位置是数字，正的！！！那么是负的会怎样呢？？？嗯！没错，负数

                                  索引是查看删除那个位置后的结果，注意单纯的负索引出来的结果是没有改变原向量的，我们需要重新赋值，给它一个新的变量名（不用新的也行，但会把原来的覆盖掉），废话不多说，直接看如下代码：

                                  > a     #没错，又用了上面个那个向量a，up真没创意(梆梆给阿婆主两拳)[1] 7 4 3 4 7>> a[-2]  #我负索引以下第2个位置，返回的结果与a的区别是，把第2位删掉了[1] 7 3 4 7> a     #我们在看一下a，返回结果尽然没有把第2为删掉，那怎么办？？那就给他一个新的名字吧！[1] 7 4 3 4 7>> e e         #上面我们用了e去接受我们需要的，我们看一下是否赋值到了，运行这行代码后发现结果是我想要的[1] 7 3 4 7>> a a    #查看一下a，对的是我想要的(满意)······(十分钟后)我原本的a呢？啊~~，救命，被我覆盖掉了(螺旋升天)[1] 7 3 4 7   #所以不要轻易覆盖掉原来的变量，万一后面要用到呢？>>    #升级以下，看看能不能用向量一次性多删几个> a f1 f1              #结果是可以的[1] 2 4 5> f2 f2[1] 2 4 5>>   #突发奇想，如果a[]，中括号里面的向量里面与外面都有负号呢？试一试！> f3 f3        #f3的结果显示第1位与第3位的元素，嗯~~，那就可以理解为负负得正，直接把a中的第1和3位赋值给f3[1] 1 3> f4