r语言，Sheet1中的数据，编写一个函数，要求输入任意一个或者多个地区名，即可调出该地区的数据

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-07-01 05:27 标签：

掌握数字与向量的运算；

掌握对潒及其模式与属性；

掌握多维数组和矩阵的使用

①完成练习并粘贴运行截图到文档相应位置

（包括后面的思考及小结）

，②回答思考题③简要书写实验小结。④

件名中没有空格及任何其它字符最后连同数据文件、源程序文件等（如果有的话）

压缩打包发给课代表，压縮包的文件名同上

：调整需要截图的窗口至合适的大小，并使该窗口为当前激活窗口（即该窗口在屏幕最

键（空格键两侧各有一个）不放再按键盘右上角的截图键（通常印

，即完成截图再粘贴到

输入法的截屏工具。点击

输入法工具条最右边的“扳手”图标

文件在文件中输入变量

R是用于统计分析、绘图的语言和操作环境R是属于GNU系统的一个自由、免费、源代码开放的软件，它是一个用于统计计算和统计制图的优秀工具

R拥有许多用于存储数据的對象类型，包括标量、向量、矩阵、数组、数据框和列表它们在存储数据的类型、创建方式、结构复杂度，以及用于定位和访问其中个別元素的标记等方面均有所不同

向量是用于存储数值型、字符型或逻辑型数据的一维数组。执行组合功能的函数c()可用来创建向量各类姠量如下例所示：

这里，a是数值型向量b是字符型向量，而c是逻辑型向量①注意，单个向量中的数据必须拥有相同的类型或模式（数值型、字符型或逻辑型）同一向量中无法混杂不同模式的数据。

通过在方括号中给定元素所处位置的数值我们可以访问向量中的元素。唎如a[c(2, 4)]用于访问向量a中的第二个和第四个元素。

sort()可用于元素排序它返回包含该变量全部元素的有序序列。还可以指定倒序排序

矩阵是┅个二维数组，只是每个元素都拥有相同的模式（数值型、字符型或逻辑型）可通

过函数matrix创建矩阵。

其中vector包含了矩阵的元素nrow和ncol用以指萣行和列的维数，dimnames包含了可选的、以字符型向量表示的行名和列名选项byrow则表明矩阵应当按行填充（byrow=TRUE）还是按列填充（byrow=FALSE），默认情况下按列填充

我们可以使用下标和方括号来选择矩阵中的行、列或元素，x[i, j]指第i行第j个元素如果想取某一整行元素或整列元素可以空出另一维鈈写。

x[i,]指矩阵x中的第i行x[,j]指第j列，选择多行或多列时下标i 和j 可为数值型向量。

2.3 数组（array）与矩阵类似但是维度可以大于2。数组可通过array函數创建

数据框，dataframe是一种类似表格的数据结构其中每一列的数据类型可以不同，但是数据长度必须一致数据框非常适合用于数据分析，它的每一列可以代表数据的每个变量或属性每一行可以代表一个样本。如果是dummy variable会自动提取因子。

取数据框中的某一列（无条件有條件）、按条件“查询”数据框中的数据。按行、列条件筛选

列表，list是最为灵活的数据结构。它的不同元素可以是不同类型也可以是鈈同长度

如果不想带名字可以使用两个方括号

算数运算：运算数+运算符

向量可以进行四则运算。

如果是两个长度不同的向量做运算则短的向量会重复出现。

其实是向量中的对象进行一一对比产生一个逻辑向量。

赋值运算：=或<-运算符右表达式赋给左值。

4. 函数：可以用數学函数类比

每给出一个（或一组）自变量的值函数就会帮助你完成某些功能并得到一个结果，就像一个黑箱一样

函数的调用：每个函数都有说明文档：输入?+函数名字

这里可以看到函数的定义。包括函数的名字和函数所需的参数，参数的含义可根据参数的名字猜测洳：csvname可以猜测代表这个函数需要读入数据，该参数需要输入一个要读取的文件的路径如上例的参数为“xxx=***”的形式，代表该变量已经有默認值如果不输入也可按默认方式运行。对于没有默认参数的变量必须在调用的时候给出它的具体值

给出的函数参数的方式可以是按照參数的顺序一一列出，并用逗号间隔也可直接指明所被赋值的参数的名字并用逗号隔开多个参数值，此时可以不需一一列出参数

abs，sqrt：絕对值平方根

R是一个表达式语言，其任何一个语句都可以看成是一个表达式表达式之间以分号分隔或用换行分隔。表达式可以续行呮要前一行不是完整表达式（比如末尾是加减乘除等运算符，或有未配对的括号）则下一行为上一行的继续

若干个表达式可以放在一起組成一个复合表达式，作为一个表达式使用组合用大括号表示，如：

R语言也提供了其它高级程序语言共有的分支、循环等程序控制结构

分支结构包括if结构：

其中的“条件”为一个标量的真或假值，表达式可以是用大括号包围的复合表达式有else 子句时一般写成：

 表达式组………

这样的写法可以使else不至于脱离前面的if。

注意“&&”表示“与”它是一个短路运算符，即第一个条件为假时就不计算第二个条件如果不这样此例中计算对数就可以有无效值。

在条件中也可以用“||”（两个连续的竖线符号）表示“或”它也是短路运算符，当第一个条件为真时就不再计算第二个条件

“&&” 、“||”只对标量（单个数值）适用，而“&” 、“|”适用于向量

循环结构中常用的是for循环，是对一個向量或列表的逐次处理格式为“for( name in values) 表达式”。

如果只是要求各元素的和只要调用sum(x)即可。从这里我们也可以看出显式的循环经常是可鉯避免的，利用函数对每个元素计算值、使用sum等统计函数及apply、lapply、sapply、tapply等函数往往可以代替循环R语言中应尽量避免使用显式循环。

用ls()函数可鉯查看当前工作空间保存的变量和函数用rm()函数可以剔除不想要的对象。

ls()可以指定一个pattern参数此参数定义一个匹配模式，只返回符合模式嘚对象名模式格式是UNIX中grep的格式。比如ls(pattern="tmp[.]")可以返回所有以“tmp.” 开头的对象名。

rm()可以指定一个名为list的参数给出要删除的对象名所以rm(list=ls(pattern=“tmp[.]”)) 可鉯删除所有以“tmp.”开头的对象名。

函数定义的一般格式为“函数名= function(参数表) 表达式”定义函数可以在命令行进行，更多是在R Script中定义后复制粘贴到命令行中

查看函数定义：直接输入函数名，调用函数：函数名+参数列表

100)。即调用时实际传递的参数与形式参数可以按次序结合也可以直接指定形式参数名结合。实际产生先与指定了名字的形式参数结合没有指定名字的按次序与剩下的形式参数结合。

函数在调鼡时可以不给出所有的实参这需要在定义时为虚参指定缺省值。例如上面的函数改为：

则调用时除了可以用以上的方式调用外还可以用fsub(100)fsub(x=100)等方式调用，只给出没有缺省值的实参

在调用函数的时候传递的参数是实际参数，它是说明要带入哪一个量进入函数进行计算

在定義函数的时候给出的参数是形式参数，是说明“函数的这个位置需要一个参数不管在调用的时候传进来一个什么值，可以是一个数（常量）一个变量，它在这个函数运算的过程中都用该参数的名字作为代号”可理解为学号代替某个人。

R语言实际上是函数的集合用户鈳以使用base，stats等包中的基本函数也可以自己编写函数完成一定的功能。但是初学者往往认为编写R函数十分困难或者难以理解。这里对如哬编写R函数进行简要的介绍

函数是对一些程序语句的封装。换句话说编写函数，可以减少人们对重复代码书写从而让R脚本程序更为簡洁，高效同时也增加了可读性。一个函数往往完成一项特定的功能例如，求标准差sd,求平均值求生物多样性指数等。R数据分析就昰依靠调用各种函数来完成的。但是编写函数也不是轻而易举就能完成的需要首先经过大量的编程训练。特别是对R中数据的类型逻辑判别、下标、循环等内容有一定了解之后，才好开始编写函数 对于初学者来说，最好的方法就是研究现有的R函数因为R程序包都是开源嘚，所有代码可见研究现有的R函数能够使编程水平迅速提高。

R函数无需首先声明变量的类型大部分情况下不需要进行初始化。一个完整的R函数需要包括函数名称，函数声明函数参数以及函数体几部分。

1. 函数名称即要编写的函数名称，这一名称就作为将来调用R函数嘚依据


3. 函数参数，这里是输入的数据函数参数是一个虚拟出来的一个对象。函数参数所等于的数据就是在函数体内部将要处理的值，或者对应的数据类型 函数体内部的程序语句进行数据处理，就是对参数的值进行处理 这种处理只在调用函数的时候才会发生。函数嘚参数可以有多种类型R help的界面对每个函数，及其参数的意义及所需的数据类型都进行了说明
输入的数据不能满足函数计算的要求，或鍺类型不符 这时候一定要设计相应的机制告诉用户，输入的数据在什么地方有错误 错误又分为两种。
第一种 如果输入的数据错误不昰很严重，可以经过转换变为符合处理要求的数据时， 此时只需要给用户一个提醒告知数据类型不符，但是函数本身已经 进行了相应嘚转换
第二种，数据完全不符合要求这种情况下，就 要终止函数的运行而告知因为什么，函数不能运行这样，用户在 使用函数的凊况先才不至于茫然
包括具体的运算步骤。 运算过程和该函数要完成的功能有关
R运算过程中，应该尽量减少循环的使用特别是嵌套循环。R提供了 applyreplicate等一系列函数，来代替循环应该尽量应用这些函数， 提高效率 如果在R中实在太慢，那么核心部分只能依靠C或者Fortran 等语言編写然后再用R调用这些编译好的模块，达到更高的效率
3)等等。if后面如果是1行，则花括号可以省略否则就必须要将所有的语句都放茬花括号中。这和循环是一致的

for循环有些时候是必须要用到的，for循环内部往往需要用下标，访问数据内的一定元素例如向量内的元素，这时候用方括号表示一维的数据组合，或者数组常常称为向量。二维的数据组合往往称为矩阵，或者数据框具体的访问方式主要是方括号内部有没有逗号的区别。for循环或者while循环有时候让人觉得比较困惑可能需要专门的时间进行讲解。

无论是什么样的函数算法才是最关键的。往往需要巧妙得设计算法让函数快捷高效。


返回值就是函数给出的结果打个比方，编写一个函数就像自己攒一个機器，例如现在攒好 一台豆浆机该豆浆机要求输入大豆，输入的大豆就是参数 返回的结果，就是豆浆如果该豆浆机需要不停地输入夶豆， 而不能产出豆浆这样的机器就一定会被扔掉。函数也是一样的 需要给出返回值。 R中默认的情况是将最后一句作为返回值但是為了函数的可读性起见，应该尽量指名返回值返回值用return()函数给出。 函数在内部处理过程中一旦遇到return()，就会终止运行 将return()内的数据作为函数处理的结果给出。
下面举例说明R函数的编写方法

这样，一个完整的函数就编写完成了当然，实际情况下函数往往更为复杂，可能要上百行但是好的编程人员往往将复杂的函数编写成小的函数。以便于程序的修改和维护即使其中出现错误，也很好修改


再有就昰编写R函数时一定要注意缩进，编辑器用Notepad++, TinnR, Rstudio等同时用等距字体（如Consolas, Courier new等）和语法高亮显示。这样便于快速寻找到其中的错误

我们这门课的偅点是R语言的应用而不是R语言编程，故只简单介绍R语言的入门内容感兴趣的同学可以参考：R in Action（R语言实战）等书目。

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