Содержание
Язык R
Общее описание языка R
R — простой и полезный язык для статистики, машинного обучения и DataMining, распространяемый по лицензии GNU GPL 2.
Главная страница проекта: http://www.r-project.org/
- Товарищи, есть просьба: напишите, как поставить R под *NIX-системы. -- АтрашкевичАндрей
- И так, для дистрибутивов Ubuntu и Debian устанока R очень простая.
- Для работы нужно установить следующие пакеты: r-base r-base-dev r-base-core
- $ sudo apt-get update && apt-get install r-base r-base-dev r-base-core
- Более подробно об установке R можно прочитать тут http://cran.r-project.org/doc/manuals/r-release/R-admin.html -- ПетрунёвАлексей
История создания
В 1976 году сотрудники AT&T Bell Labs: Джон Чамберс, Рик Беккер и Алан Вилкс — создали язык программирования S (от англ. «statistics»).
В 1993 году в стране, где на десять жителей приходится двадцать овец, три хоббита и два эльфа, двумя сотрудниками Оклендского университета Россом Ихака и Робертом Джентльменом (это не шутка-) на основе языка S был разработан язык R. Язык, как и его предшественник, был разработан преимущественно для статистических целей, а его название было подражанием названию S, кроме того, это была первая буква имен разработчиков (несмотря на то, что полное имя Росса Ихака — Джордж Росс Ихака). Разработчик языка S Джон Чамберс входит в R Core Team.
Соглашения оформления кода
За основу соглашений оформления кода был принят «Google's R Style Guide»: https://google-styleguide.googlecode.com/svn/trunk/Rguide.xml
Примеры кода ниже соответствуют этим соглашениям.
- К: использовал «венгерскую нотацию» по чисто педагогическим причинам (и далеко не везде). Незнакомым с программированием (экономистам, биологам и пр.) гораздо проще понимать на начальном уровне (сужу по себе, кстати) -- АтрашкевичАндрей.
Программа «Hello, world!»
# это однострочный комментарий str.hw <- "Hello, world!" # ввод переменной print(str.hw) # вывод переменной [1] "Hello, world!"
str.hw <- "Hello, world!" # ввод переменной print(str.HW) # это строчка выдаст ошибку, т.к. R чувствителен к регистру Ошибка в print(str.HW) : объект 'str.HW' не найден
# в R нет многострочных комментариев "Hello, world!" -> str.hw # стрелочка работает в обе стороны str.hw # так удобнее всего, наверное, удобнее всего выводить на печать [1] "Hello, world!"
# иногда так удобно: сразу присвоил значение и вывел на печать (str.hw <- "Hello, world!") [1] "Hello, world!"
R как калькулятор
Все имеющиеся т.н. «статистические» пакеты можно условно разделить на три категории:
- библиотеки высокоуровневых ЯП (Seismic UNIX в Си, Pandas в Python) и специализированные языки для математических (включая статистические) вычисления: GNU Octave, Julia, MATLAB, MATCAD
- «взбесившиеся» научные калькуляторы: помимо R к ним относятся Gretl (GNU Regression, Econometrics and Times-series Library), GAUSS.
- «взбесившиеся» табличные процессоры: работа с ними напоминает MS Excel, у которого оставили только VBA-редактор (например, SAS Base — фактический стандарт в банковской и страховой индустриях, STATA или Statistica) или существенно урезали возможности редактирования редактирования ячеек и «кнопочные» функции и меню (SPSS и SAS Enterprise Guide).
R можно использовать как хороший научный и статистический калькулятор.
2 + 2 [1] 4
12 + 5 * (3 - 7) + 24/4.8 [1] -3
a <- 2 # переменной с именем "a" присвоим значение 2 b <- 3 # переменной с именем "b" присвоим значение 3 a + b # выведем сумму переменных с именами "a" и "b" [1] 5
d <- 3 # переменной "d" присвоим значение 3 d <- d + 5 # переменной "d" присвоим предыдущее её значение, прибавив 5 d [1] 8
# вычисление значения функции Гомпертца, для
a <- 0.993 # верхняя ассимптота
b <- -2.63 # смещение по t
d <- -1.257 # масштабированием по t
t <- 6.2567 # момент времени
gompertz.value <- a * exp(b * exp(d * t))
# функция cat() объединяет свои аргументы в одну строку
# "\n" означает перевод каретки на новую строку
cat("Gompertz Value = ", gompertz.value, '"\n")
Gompertz Value = 0.9919975
Векторы
Векторы в R — один из двух наиболее часто используемых объектов. Вектор в R понимается не как элемент векторного пространства (то есть не в строго математическом смысле), а как набор однородных данных. Можно сказать, что вектор в R — массив (или контейнер) однородных данных. Числовые вектора в R — частный случай. Кроме того, следует особенно отметить, что произвольное число в R — это вектор единичной длины. Именно в этом смысле говорят, что в R нет числовых скаляров (хотя просто скаляры, например булевы переменные, есть).
# вектор, не содержащий элементов vec.empty <- c() # для инициализации вектора используется оператор c() vec.empty NULL
#вектор можно задать простым перечислением элементов vec.first <- c(1, 5, 12, 6.78, 5.4645) vec.first [1] 1.0000 5.0000 12.0000 6.7800 5.4645 # нумерация элементов вектора начинается с 1, а не с 0, как, например, в Си # элемент вектора задается через [], например, some.vec[num.of.element] vec.first[1] [1] 1 vec.first[4] [1] 6.78 vec.first[2:4] # элементы со второго по четвертый [1] 5.00 12.00 6.78 vec.first[c(1, 3:5)] # первый и с третьего по пятый элементы вектора [1] 1.0000 12.0000 6.7800 5.4645
# можно задать вектор, состоящий из строк
vec.second <- c("one", "two", "three")
vec.second[2]
[1] "two"
# если в векторе встречаются и строки, и числа, то все элементы вектора, будут строками second.vec <- c(1, "two", 3) # функция is.numeric() возвращает ИСТИНА, если ее аргумент - число, иначе ЛОЖЬ is.numeric(second.vec[1])
Функции, ветвления и циклы
Синтаксис любой функции в R выглядит следующим образом:
FunctionName <- function(<argument.1>, <argument.2>, ...){
# code
<return(value.to.return)>
}
Можно использовать упрощенный синтаксис (что делать крайне не советую — АтрашкевичАндрей)
FunctionName <- function(<argument.1>, <argument.2>, ...) # code here
Показан только синтаксис, соответствующий объявленным выше соглашениям оформления кода.
# квадрат числа FuncOne <- function(x) x^2 FuncOne(2.75)
# экспонента числа минус его куб
FuncTwo <- function(x){
result <- exp(x)
result <- result - x**3 # степень можно записать и как "^", и как "**"
return(result)
}
FuncTwo(6.5)
Вычисление факториала
Синтаксис цикла for:
for(iterator.name in start.value:stop.value){
# code
}
Если необходимо задать шаг итерации, то запись несколько отличается:
for(itarator.name in seq(start.value, stop.value, by = by.value)){
# code
}
# инкрементное решение
FuncFactorialIteraion <- function(n){
stopifnot (n > 0) # если условие в скобках не ИСТИНА, значит прекращается исполнение
factorial <- 1
for (i in 1:n) {
factorial <- factorial * i
}
return(factorial)
}
FuncFactorialIteraion(5)
Для проверки условий ветвлений используются логические выражения (принимающие одно из возможных значений: ИСТИНА или ЛОЖЬ). Для записи логических выражений используются логические операторы И, ИЛИ, НЕ. В синтаксисе R: &, |, ! — соответственно.
Синтаксис ветвления:
#condition.1, ..., condition.N - логические выражения
if (condition.1) {
# code если условие condition.1 - ИСТИНА
} else if (condition.2) {
# code если условие condition.2 - ИСТИНА
# ...
} else if (condition.N) {
# code если условие condition.N - ИСТИНА
} else {
# code если condition.1 ... condition.N все ЛОЖЬ
}
# рекурсивное решение
FuncFactiorialRecur <- function(n) {
stopifnot (n >= 0)
if (n == 0) {
return(1)
} else {
return(n * FuncFactiorialRecur(n - 1)) #вызов функции из самой себя
}
}
FuncFactiorialRecur(4)
Числа Фибоначчи
# последовательность Фибоначчи F = {0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, ...}
FuncFibonacci <- function(n) {
stopifnot (n > 0)
if (n == 1) {
return(0)
} else if (n == 2) { #обратите внимание на пробел между else и if
return(1)
} else {
return(FuncFibonacci(n - 1) + FuncFibonacci(n - 2))
}
}
FuncFibonacci(8)
Использование языка
Литература
- 1 R Language Definition. Version 3.1.2 (2014-10-31) DRAFT / R Core Team - 2014 - 60 p.
- http://cran.r-project.org/doc/manuals/R-lang.pdf
- Venables W. N., Smith and the R Core Team D. M. An Introduction to R. Notes on R: A Programming Environment for Data Analysis and Graphics. Version 3.1.2 (2014-10-31) / W. N. Venables, D. M. Smith and the R Core Team - 2014 - 105 p. : http://cran.r-project.org/doc/manuals/R-intro.pdf
- Paradis E. R for beginners / Paradis E. - 2005 - 72 p. : http://cran.r-project.org/doc/contrib/Paradis-rdebuts_en.pdf
- Norman Matloff. The Art of R Programming / Matloff N. - 2009 - 193 p. : http://heather.cs.ucdavis.edu/~matloff/132/NSPpart.pdf
К: The Art of R Programming — книга для тех, кто знаком (и знаком неплохо) с программированием. В ее приложениях находится хороший список литературы, включая ссылки на интернет-источники. -- АтрашкевичАндрей
КатегорияЯзыкиПрограммирования