Design2：数据层次结构建模之二

R是专门用于数据分析和统计的脚本语言，广泛应用在每一个需要统计和数据分析的领域。使用R做数据建模、数据统计和分析是一个发现未知和惊喜的旅程，前提，你必须迈出第一步，去学习R语言。R是一种解释型语言，这意味着代码在运行之前不需要编译，在学习R语言时，首先需要安装R，访问网站 https://www.r-project.org/，下载适合操作系统的R安装包，我下载的是用于Windows操作系统中的 R 3.4.2 版本；其次，一款好用的IDE，是学习路上的好助手，我推荐使用RStudio，这是一款专门用于R开发的开源集成开发环境（IDE），官方下载地址是：RStudio，RStudion集成了控制台程序（终端），本文通过控制台介绍R的使用。

R是一种区分大小写的解释性语言，R语句的分隔符是分号“;”，或换行符，当语句结束时，可以不使用分号“;”，R语言会自动识别语句结束的位置。R语言只支持单行注释，注释由符号#开头，当前行出现在#之后的任何文本都会被R解释器忽略。R脚本的一次执行叫做一个会话（Session），可以通过函数quit()退出当前的会话，

quit(save = "default", status = , runLast = TRUE)

   q(save = "default", status = , runLast = TRUE)

在当前会话中创建的任何R对象（数据、函数、图形等）都保存在内存中。创建的变量都需要存储到到环境中，即环境是存储变量的地方，通常情况下，不需要直接跟环境打交道，R会自动创建环境来存储变量，例如，当分配一个变量时，该变量会自动存储到全局环境中，当调用函数时，R自动创建一个环境，用于存储与该函数相关的变量。

一，管理工作空间

工作空间（WorkSpace）是当前R的工作环境，存储着用户定义的所有对象（向量，矩阵，函数，数据框，列表，函数等）。在一个R会话结束时，用户可以把当前的工作空间保存导一个镜像（image）文件中，并在下次启动R时自动载入。

1，保存工作空间

把工作空间保存到镜像文件中，扩展名默认是.RData。

save.image("myfile")

2，载入工作空间

从镜像文件中读取数据，把工作空间读取到当前的会话中

load("myfile")

3，列出当前工作空间的对象

在当前工作空间中创建的变量都存储在内存中，ls()和objects() 用于列出指定环境中的对象：

ls(pattern)

参数 pattern是正则表达式，只有名称匹配该pattern的变量才会返回。缺失该参数（ls()），表示返回当前环境中的所有变量名。

4，移除当前工作空间的对象

rm()和 remove() 用于移除工作空间中的对象，这两个函数的定义和作用是一样的：

rm    (..., list = character(), pos = -,

       envir = as.environment(pos), inherits = FALSE)

移除当前工作空间中的所有内存变量：

rm(list=ls())

5，空间空间选项

例如，空间小数位数为2，digits: controls the number of digits to print when printing numeric values.

options(digits=)

二，工作目录

工作目录（Working Directory）是R用来读取文件和保存结果的默认目录，如果需要读取一个不在当前工作目录下的文件，则需要在调用语句中写明完整的路径。

1，查看当前的工作目录

getwd()

2，设置当前的工作目录

setwd("mydirectory")

在Windows系统中，R将反斜杠(\)视为一个转移字符，setwd("c:\myfile")会报错，两个反斜杠"\\"代表一个反斜杠，正确的写法是：

setwd("c:/myfile")

setwd("c:\\myfile")

三，输入和输出

用户可以执行写在一个脚本文件中的命令，并可以直接把结果输出到不同的目标文件中。

1，执行脚本文件

函数source("file")，在当前会话中执行一个R脚本，如果文件名中不包括路径，R会到当前的工作目录中查找脚本文件。R引擎执行脚本文件之后，把结果保存到内存中，需要重定向输出，才能看到输出的文本或图形。

source("myfile")

2，重定向文件输出

函数sink("file")把输入重定向到文件中，默认情况下，如果文件已经存在，则它的内容会被覆盖。使用参数append=TRUE可以把输出的数据追加到文件的末尾，而不是覆盖。参数split=TRUE，指定把输出同时发送到屏幕和文件中，不加参数调用命令sink()，将仅向屏幕返回输出结果。

sink("file")

3，重定向图形输出

用于保存图形输出的常用函数有如下三个：

bmp("file.bmp")

jpeg("file.jpg")

pdf("file.pdf")

最后使用dev.off()把图形输出，返回到终端。

四，控制台操作

在控制台（Console）中输入的任何命令，都被记录下来，用户可以通过上/下方向键查看（上翻/下翻）已输入的命令。

当输入的命令很多时，可以通过快捷键 Ctrl+L 可以清空控制台，但不会清空命令的历史记录。

五，获取帮助

help("function")函数用于查看函数的帮助，引号可以省略，也直接使用?fun来获取帮助：

help("q")

?q

如果使用RStudio，可以直接通过Help菜单获取帮助：

六，加载示例数据集

step1，使用data()函数列出当前已经加载包中所有的所有可用示例数据集，例如

->data()

step2，把示例数据集载入到当前的会话中，也就是把dataset_name对应的对象加载到当前会话中，用户可以直接在会话中通过dataset_name直接引用：

>data("dataset_name")

>data(dataset_name)

当对系统数据集进行编辑之后，想要恢复（restore）该数据集，做法是删除该数据集：

rm(dataset.name)

这是因为R环境的处理方式决定的，R_GlobalEnv 环境（“全局变量环境”）把全局变量隐藏在库中，但它们不会被覆盖。当GlobalEnv环境中的变量名称被清除后，该库将再次成为评估该变量名称的默认结果。

七，调整画布设备

在Windows操作系统中，执行以下代码调整画布的大小：

win.graph(width=4.875, height=2.5,pointsize=)

参考文档：