本文對(duì)應(yīng)《R語(yǔ)言編程藝術(shù)》

第7章：R語(yǔ)言編程結(jié)構(gòu)；

第9章：面向?qū)ο蟮木幊?#xff1b;

第13章：調(diào)試

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R語(yǔ)言編程結(jié)構(gòu)

控制語(yǔ)句：

循環(huán)：

for (n in x) { } while (condition) { } repeat { }

　　

另外break也可以用在另兩種形式的循環(huán)語(yǔ)句中。注意repeat沒(méi)有跳出循環(huán)的判斷條件，因此使用break（或者類似return()）的語(yǔ)句。

除此之外，next語(yǔ)句可以用來(lái)跳過(guò)本次迭代的剩余部分。具體應(yīng)用情景，是可以替代循環(huán)中的條件嵌套語(yǔ)句，不致代碼看起來(lái)混亂。

需要注意的是，for結(jié)構(gòu)可以用在任何向量上，無(wú)論向量是什么模式，注意靈活運(yùn)用。

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對(duì)非向量集合的循環(huán)：R并不支持直接對(duì)非向量集合的循環(huán)，但是有一些間接但簡(jiǎn)單的方式可以做到這點(diǎn)：

使用lapply()。如果循環(huán)的每次迭代之間相互獨(dú)立，就是用lapply()，可以允許以任意順序執(zhí)行；

使用get()。這個(gè)函數(shù)接受一個(gè)代表對(duì)象名字的字符串參數(shù)，然后返回該對(duì)象的內(nèi)容，看起來(lái)簡(jiǎn)單，但是十分有用。

#假設(shè)u, v都是兩列的矩陣，要分別在這兩個(gè)矩陣上應(yīng)用lm函數(shù) for (m in c(“u”, “v”)) { z <- get(m) print(lm(z[, 2] ~ z[, 1])) }

　　

if-else結(jié)構(gòu)：?

#注意以下代碼 if (r == 4) {x <- 1 } else {x <- 3y <- 4 }

　　

雖然if后面只有一條語(yǔ)句，但是它對(duì)應(yīng)的大括號(hào)是不能省略的，原因在于R的解釋器是根據(jù)else前面的右括號(hào)判斷這是一個(gè)if-else結(jié)構(gòu)，如果沒(méi)有大括號(hào)，R將認(rèn)為這是一個(gè)if結(jié)構(gòu)。

#if-else結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化 v <- if (cond) expression1 else expression2

　　

這是一個(gè)簡(jiǎn)化代碼的技巧，因?yàn)閕f-else結(jié)構(gòu)最終會(huì)返回的值取決于cond是否為真。如果expression是函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句，可以讓代碼更為清晰，但是如果語(yǔ)句復(fù)雜，就要優(yōu)先考慮代碼是否清晰易懂。

處理向量時(shí)，使用向量化的ifelse()函數(shù)有可能提高運(yùn)行速度。

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算術(shù)和邏輯運(yùn)算符及數(shù)值：

之前提到，R中只有向量，沒(méi)有標(biāo)量，標(biāo)量可以看作是僅有一個(gè)值的向量。但是在邏輯運(yùn)算時(shí)，特別是if語(yǔ)句的條件控制，其邏輯值不能為向量，只能有一個(gè)值，也就是可以看作標(biāo)量。這時(shí)，就要區(qū)分邏輯與和邏輯或的向量標(biāo)量運(yùn)算了。

x && y	標(biāo)量的邏輯與運(yùn)算
x || y	標(biāo)量的邏輯或運(yùn)算
x & y	向量的邏輯與運(yùn)算
x | y	向量的邏輯或運(yùn)算

如果if語(yǔ)句里的控制條件里出現(xiàn)向量并且長(zhǎng)度大于1，R的處理方式是將向量的第一個(gè)元素作為控制條件返回結(jié)果，然后提示warning message

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參數(shù)的默認(rèn)值：

具名實(shí)參（named argument）：如果不使用默認(rèn)值，那么在調(diào)用函數(shù)時(shí)必須給出參數(shù)的具體名稱；

惰性求值（lazy evaluation）原則：除非有需要，否則不會(huì)計(jì)算一個(gè)表達(dá)式的值，也就是說(shuō)具名實(shí)參不一定會(huì)被使用。

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返回值：

函數(shù)的返回值可以是任何R對(duì)象。通常為列表形式，但是如果有需要，甚至可以返回另一個(gè)函數(shù)。

一般來(lái)說(shuō)，如果只在函數(shù)結(jié)尾返回值，要避免顯式地調(diào)用return()函數(shù)。如果想要將程序表達(dá)得更加清晰，在函數(shù)中間部分返回值的時(shí)候可以顯式地調(diào)用return()函數(shù)。

返回復(fù)雜對(duì)象：函數(shù)的返回值可以是另一個(gè)函數(shù)。如果函數(shù)需要返回多個(gè)返回值，可以把它們儲(chǔ)存在一個(gè)列表或其他容器變量中。

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函數(shù)都是對(duì)象：

注意到函數(shù)是對(duì)象，也就是說(shuō)對(duì)于對(duì)象的操作對(duì)函數(shù)也適用。包括創(chuàng)建、編輯，甚至在以函數(shù)組成的列表上做循環(huán)。

g <- function(h, a, b) h(a, b) body(g) <- quote(2 * x + 3) g(3) # 9

　　

首先，function函數(shù)創(chuàng)建了一個(gè)函數(shù)，并賦值給g；然后body函數(shù)修改了g的函數(shù)體。因?yàn)楹瘮?shù)主體部分屬于”call”類，而這種類是由quote()函數(shù)生成。

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環(huán)境和變量作用域的問(wèn)題：

頂層環(huán)境：<environment: R_GlobalEnv>

變量作用域的層次：里層的函數(shù)可以使用更加頂層的變量，如果層次之間變量命名發(fā)生沖突，優(yōu)先使用最里層的變量。一般來(lái)說(shuō)，里層對(duì)于更加頂層的變量只讀不可寫。可寫的情況將單獨(dú)討論。

ls()函數(shù)：調(diào)用不帶參數(shù)的ls()可以返回當(dāng)前的局部變量；使用envir參數(shù)可以返回函數(shù)調(diào)用鏈中任何一個(gè)框架的局部變量名。

函數(shù)代碼對(duì)于其非局部變量一般只讀不寫，即使重新賦值也是影響它們的備份而不是變量本身。事實(shí)上，直到局部變量發(fā)生變化前，與其對(duì)應(yīng)的全局變量是共享一個(gè)內(nèi)存地址的。

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R語(yǔ)言中沒(méi)有指針：

不能直接改變一個(gè)函數(shù)的參數(shù)，只能重新賦值。

其他因?yàn)闆](méi)有指針造成的問(wèn)題將在下文討論。

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向上級(jí)層次進(jìn)行寫操作：

利用超賦值運(yùn)算符對(duì)非局部變量進(jìn)行寫操作：<<-

注意，超賦值運(yùn)算符進(jìn)行寫操作的時(shí)候，首先逐層向上級(jí)環(huán)境層次查找，遇到該變量的第一個(gè)層次即進(jìn)行操作，如果沒(méi)有遇到，將在全局層次上新建變量。

用assign()函數(shù)對(duì)非局部變量進(jìn)行寫操作：

可以通過(guò)設(shè)置函數(shù)參數(shù)指定向上層的哪一層次的變量進(jìn)行寫操作。注意引用變量是使用字符串實(shí)現(xiàn)的。

全局變量的使用：一般來(lái)說(shuō)不推薦在函數(shù)中寫全局變量，但是有時(shí)為了簡(jiǎn)化代碼，這么做也是可以的，靈活運(yùn)用即可。對(duì)于大型程序不推薦這樣做，因?yàn)榇嬖谥貙懖幌嚓P(guān)卻同名變量的風(fēng)險(xiǎn)。一種折中的方案是，在頂層環(huán)境中新建一個(gè)封裝全局變量的包，再使用assign()和get()函數(shù)通過(guò)索引到這個(gè)包來(lái)訪問(wèn)全局變量。

閉包：這里的閉包指一種編程方法，具體做法是，先定義一個(gè)可創(chuàng)建局部變量的函數(shù)，再創(chuàng)建另一個(gè)函數(shù)可以訪問(wèn)該變量。這樣，后面的一些函數(shù)創(chuàng)建的局部變量之間互不影響，各自獨(dú)立。

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遞歸：

用于回歸和分類的遞歸分塊方法庫(kù)：rpart

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置換函數(shù)：

任何左邊不是標(biāo)識(shí)符（意味變量名）的賦值語(yǔ)句都可看作是“置換函數(shù)”。當(dāng)遇到以下形式：

g(u) <- v

　　

R語(yǔ)言會(huì)嘗試用以下方式執(zhí)行：

u <- “g<-”(u, value = v)

　　

直觀感受下，就是將值賦值給函數(shù)調(diào)用的結(jié)果。事實(shí)上，只要左邊不是變量名，就是一個(gè)置換語(yǔ)句，比如u[2] <- 8

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寫函數(shù)代碼的工具：

快速載入環(huán)境：

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source(“filename.R”)

　　

?編輯函數(shù)：

f1 <- edit(f1) f2 <- edit(f1)

　　

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創(chuàng)建自己的二元運(yùn)算符：

> “%a2b%” <- function(a, b) return(a + 2 * b) > 3 %a2b% 5 [1] 13

　　

??

匿名函數(shù)：

如果函數(shù)不是很復(fù)雜，可以省去函數(shù)定義的過(guò)程，在使用function()命令建立函數(shù)后直接調(diào)用，因?yàn)闆](méi)有具體的函數(shù)名，因此稱為匿名函數(shù)。應(yīng)用情況取決于具體情況，可以使代碼更加易讀緊湊。

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面向?qū)ο蟮木幊?/p>

能接觸到的R中所有東西（從數(shù)字到字符串到矩陣）都是對(duì)象

R支持“封裝”（encapsulation），即把獨(dú)立但相關(guān)的數(shù)據(jù)項(xiàng)目打包為一個(gè)類的實(shí)例。封裝可以幫助你跟蹤相關(guān)的變量，提高清晰度

R類是“多態(tài)”（polymorphic）的，這意味著相同的函數(shù)使用不同類的對(duì)象時(shí)可以調(diào)用不同的操作。多態(tài)可以促進(jìn)代碼可重用性

R允許“繼承”，即允許把一個(gè)給定的類的性質(zhì)自動(dòng)賦予為其下屬的更特殊化的類

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S3類：

一個(gè)S3類包含一個(gè)列表，再附加上一個(gè)類名屬性和調(diào)度（dispatch）的功能。

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S3泛型函數(shù)：即同一個(gè)函數(shù)可以針對(duì)不同的類調(diào)用不同的操作。可以通過(guò)method()函數(shù)找到給定泛型函數(shù)的所有實(shí)現(xiàn)方法，返回值中，星號(hào)標(biāo)注的是不可見(jiàn)函數(shù)（nonvisible function），即不在默認(rèn)命名空間中的函數(shù)，可以通過(guò)getAnywhere()函數(shù)找到這些函數(shù)。另外可以查看一個(gè)類能應(yīng)用的所有泛型函數(shù)，代碼method(, class = “classname”)

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編寫S3類：“類”屬性可以通過(guò)attr()或class()函數(shù)手動(dòng)設(shè)置。然后可以針對(duì)自己編寫的類，設(shè)定獨(dú)有的泛型函數(shù)，下面是一個(gè)例子：

#創(chuàng)建一個(gè)名為employee的類的對(duì)象 j <- list(name = “Joe”, salary = 55000, union = T) class(j) <- “employee” #編寫類employee的打印方法 print.employee <- function(wrkr) {cat(wrkr$name, “\n”)cat(“salary”, wrkr$salary, “\n”)cat(“union member”, wrkr$union, “\n”) }

　　

使用繼承：繼承的思想是在已有類的基礎(chǔ)上創(chuàng)建新的類：?

#創(chuàng)建類employee的子類hrlyemployee k <- list(name = “Kate”, salary = 68000, union = F, hrsthismonth = 2) class(k) <- c(“hrlyemployee”, “employee”)

　　

新類包含了兩個(gè)字符串，分別代表新類和原有的類，新類繼承了原有類的方法，可以使用對(duì)應(yīng)的泛型函數(shù)。泛型函數(shù)在調(diào)度時(shí)的工作原理是首先查找兩個(gè)類名稱的第一個(gè)，如果沒(méi)查到，則再去查找第二個(gè)類，實(shí)現(xiàn)了繼承。

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S4類：

操作	S3類	S4類
定義類	在構(gòu)造函數(shù)的代碼中隱式定義	setClass()
創(chuàng)建對(duì)象	創(chuàng)建列表，設(shè)置類屬性	new()
引用成員變量	$	@
實(shí)現(xiàn)泛型函數(shù)f()	定義f.classname()	setMethod()
聲明泛型函數(shù)	UseMethod()	setGeneric()

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編寫S4類：

> #定義類employee > setClass(“employee”, + representation( + name = “character”, + salary = “numeric”, + union = “l(fā)ogical”) + )[1] “employee”> #創(chuàng)建一個(gè)類的實(shí)例 > joe <- new(“employee”, name = “Joe”, salary = 55000, union = TRUE) > joeAn object of class “employee”Slot “name”:[1] “Joe”Slot “salary”:[1] 55000Slot “union”:[1] TRUE> #引用成員變量 > joe@salary[1] 55000> slot(joe, “salary”)[1] 55000> #賦值也可以使用這兩種方法 > joe@salary <- 88000 > slot(joe, “salary”) <- 88000

　　

S4類的安全性在于，如果給不存在的成員變量賦值，會(huì)有報(bào)錯(cuò)消息，而S3類將會(huì)新建一個(gè)成員變量。

> joe@salry <- 48000Error in checkSlotAssignment(object, name, value) :“salry” is not a slot in class “employee”

　　

在S4類上實(shí)現(xiàn)泛型函數(shù)：

#show()函數(shù)指在交互模式下，輸入變量名直接打印 setMethod(“show”, “employee”, function(object) {inorout <- ifelse(object@union, “is”, “is not”)cat(object@name, “has a salary of”, object@salary,"and", inorout, "in the union", "\n") } )

　　

S3類和S4類的對(duì)比：

S3具有較強(qiáng)的靈活性，而S4具有很好的安全性。一般來(lái)說(shuō)推薦使用S3使代碼更加靈活，而當(dāng)安全性更加重要時(shí)選擇S4（比如混合編程的情況下）。

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對(duì)象的管理：

ls()函數(shù)：列出所有對(duì)象；

rm()函數(shù)：刪除特定對(duì)象；

save()函數(shù)：保存對(duì)象集合，可以用load()載入；

查看對(duì)象內(nèi)部結(jié)構(gòu)的函數(shù)：class(), mode(), names(), attributes(), unclass(), str(), edit()；

exists()函數(shù)：判斷對(duì)象是否存在。

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調(diào)試

調(diào)試的基本原則：

調(diào)試的本質(zhì)：確認(rèn)原則；

從小處著手；

模塊化的、自頂向下的調(diào)試風(fēng)格；

反漏洞。

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轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/gyjerry/p/6530099.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的R语言编程艺术（3）R语言编程基础的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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