RStudio 設定、Basic R、函數、Help pages (W2)

自訂樣式

• RStudio 預設有 4 個區塊 (Pane)。你可以自行決定這 4 個區塊的位置
  • Tools –> Global Options... –> (在左欄選擇) Pane Layout
  • Source, Console, 及 2 個自訂區塊
• 除了區塊的相對位置，也可以設定 RStudio 整體的風格以及程式碼 Syntax Highlighting 的樣式:
  • Tools –> Global Options... –> (在左欄選擇) Appearance

編輯器設定

• Source Pane 是撰寫程式碼的地方 (文字編輯器)

  • 縮排間距：建議使用 space (而非 tab) 作為縮排字元

    • Tools –> Global Options... –> (在左欄選擇) Code –> (在上方選擇) Editing –> 勾選 Insert spaces for tab

  • 文字編碼：由於中文字在各作業系統上會有編碼不一致的問題，請務必將編碼設定為 UTF-8

    • Tools –> Global Options... –> (在左欄選擇) Code –> (在上方選擇) Saving –> Default text encoding

工作目錄 (Working Directory, a.k.a. Current Directory)

• 打開 RStudio 的第一步就是要設置「工作目錄」的位置。「工作目錄」是當前 R 語言「工作」的資料夾。亦即，若 R 執行時需要讀取外部檔案，或是執行後產出檔案，都會以這個資料夾為準。例如，只要將外部資料 (foo.txt) 放在「工作目錄」內，R 就可以直接使用這個資料的檔名當作路徑去存取這個檔案 (i.e. 可使用相對路徑，之後課程會詳細介紹)。

• RStudio 所在的「工作目錄」顯示於 Console Pane 的標籤下方 (e.g. ~/)

• 工作目錄的設置方式

  • RStudio 功能選單

    Sessions –> Set Working Directory...

  • Console

    • Console 是執行 R 語言的地方，我們可以透過 R 的指令去設置「工作目錄」

      setwd('~/Desktop/week2')
      # setwd('<path/to/new_working_dir>')
      getwd()  # show current directory

    • 在 Windows 電腦上，檔案路徑分隔符號使用的是反斜線 (\)¹。在 R 裡面，檔案路徑使用的是斜線 (/)²，而反斜線有其它意義。
      • 在 Windows 電腦上使用 R 時，
        1. 可使用 2 個反斜線 (\\) 作為檔案路徑分隔 (e.g. C:\\Users\\Desktop) (直接複製貼上 Windows 的檔案路徑會無效)
        2. 或使用 R 預設的 1 個斜線 (/) (e.g. C:/Users/Desktop)

• 測試：

  writeLines('content', '2019-09-19-rlads.txt')

R Console

• Console 是 RStudio 裡面用來和 R 語言溝通的界面，換言之，就是使用者輸入與執行 R 語言的地方

1

#> [1] 1

11:51

#>  [1] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
#> [26] 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51

• 輸入指令後，會在 Console 印出 [<num>] <value(s)>。
  • <value(s)> 是指令所傳回來的數值 (可有一個以上)，e.g. 1 or 1 2 3 4
  • 而 [<num>] 則是一個指標 (位於每橫列的開頭)，用來指示其右邊第一個值在所有的值之中的排序，e.g. [1] 11 12 13 代表 11 是第 1 個數值、12 是第 2 個數值；若第一行不足以印出所有的值，則會接著印出第二行: 例如 [16] 26 27 28 代表 26 是第 16 個。

• 一些簡單的 R 指令

  2 * 3 + 4

  #> [1] 10

  2 * (3 + 4)

  #> [1] 14

  3 / 2

  #> [1] 1.5

  3 ^ 2

  #> [1] 9

變數與回傳值

• 要將 R 執行的結果儲存起來，需要使用 <- (assignment operator) 指派變數 ，將 <- 右邊的程式碼執行後所回傳的數值儲存於 <- 左邊的變數

x <- 2 * 3 + 4
x

x <- 1
x

#> [1] 10
#> [1] 1

R 內建函數

• R 裡面的函數就像是我們國高中數學課學到的「函數」。
  • R 的函數 (通常) 會有一個或多個「輸入值」，稱為「引數 (argument)」；並且在運算完成後，一定會丟出一個「回傳值」

• sqrt() 是一個函數，它會將輸入值 (在圓括號內) 開根號後回傳

• 函數裡面可以放入另一個函數 (e.g. sqrt(sqrt(16)))，其運算的次序是由內而外，先執行最內部的函數，取得回傳值後，再將此回傳值作為外面的函數的輸入值

sqrt(16)

#> [1] 4

inner <- sqrt(16)
sqrt(inner)

#> [1] 2

sqrt(sqrt(16))

#> [1] 2

R Script

• 在 R Console 輸入的指令關掉 RStudio 就會不見。如果想將這些指令存下來，需要將這些指令儲存於純文字的檔案內。

• 在 RStudio 新增 R script：File --> New File --> R Script

• 一般習慣將儲存 R 指令純文字檔的副檔名命名為 .R。

• 使用快捷鍵 (Ctrl + Enter) 或按 Script 右上角的 Run，以在 R Console 執行 R Script 中被反白的程式碼

自訂函數

get_area <- function() {
    area <- 3.14 * 1 * 1
    return(area)
}
get_area()

#> [1] 3.14

# Function with a argument
get_area <- function(r) {
    area <- 3.14 * r * r
    return(area)
}
get_area(2)

#> [1] 12.56

# Function with a argument that has default value
get_area <- function(r = 1) {
    area <- 3.14 * r * r
    return(area)
}
get_area()

#> [1] 3.14

get_area <- function(r) {
    area <- 3.14 * r * r
    return(area)
}

area <- 100
area
get_area(1)
area

#> [1] 100
#> [1] 3.14
#> [1] 100

Function Arguments

vol <- function(r, height = 1) {
    volumn <- 3.14 * r * r * height
    return(volumn)
}

vol(1, 2)

#> [1] 6.28

vol(r = 1, height = 2)  # Be explicit

#> [1] 6.28

# If all args are named, order doesn't matter
vol(height = 2, r = 1)

#> [1] 6.28

# Mix named and unnamed args:
# named args will be assigned first, then
# unnamed args will be assigned 
# based on their positions
vol(height = 2, 1)

#> [1] 6.28

說明文件 (R Help Page)

• 不確定如何使用函數時，可以閱讀該函數的說明文件：

  # ?<function_name>
  ?log
  
  # ?`<function_name>`: for special functions (e.g. binary operators)
  ?`+`

• 說明文件結構
  • Description: 簡短描述函數功能
  • Usage: 如何呼叫函數 (有哪些 Arguments)
  • Arguments: 每個 Argument 的意義
  • Details: 關於函數的詳細描述
  • Value: 函數會丟出什麼？ (回傳值)
  • Examples: 可直接複製貼上 到 R Console 直接執行的函數使用範例

  建議閱讀步驟：Description > Usage > Arguments > Value > Examples > Details

作業說明：R Markdown 使用

• 使用前需先安裝 rmarkdown:

  install.packages('rmarkdown')

• R Markdown (.Rmd) 就像上週同學用來寫自我介紹的 Markdown 文件 (.md) 一樣是一種純文字格式。撰寫 R Markdown 的語法事實上是 Markdown 的一種擴充： 它新增了一些特殊的語法，讓使用者可以直接在 R Markdown 裡面撰寫程式碼，並透過 R 將這些程式碼的運算結果插入 R Markdown 的輸出文件當中。

• knitr Code Chunk
  • 執行：由上至下執行
  • 後面的 chunk 可以讀取之前的 chunks 產生的變數

(在 RStudio 使用 R Markdown)

• 使用 RStudio 開啟 R Markdown (.Rmd) 時，Rmd 檔會出現在 Source Pane 讓使用者編輯

• 將 R Markdown (.Rmd) 輸出 (knit )成 HTML 檔 (.html):

R Markdown document in RStudio.

配合課本

• Hands-on programming with R
  • The Very Basics
  • Packages and Help Pages

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1. 「反斜線鍵」位置位於 Enter 鍵上方。↩

2. 「斜線鍵」與「問號鍵」為同個按鍵。↩