1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 What Is R? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Downloading and Installing R. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 An Initial Impression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4 Script Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.4.1 The Art of Programming. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.4.2 Documenting Script Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.5 Graphing Facilities in R. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.6 Editors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.7 Help Files and Newsgroups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.8 Packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.8.1 Packages Included with the Base Installation . . . . . . . 16
1.8.2 Packages Not Included with the Base
Installation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.9 General Issues in R. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.9.1 Quitting R and Setting the Working Directory. . . . . . 21
1.10 A History and a Literature Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.10.1 A Short Historical Overview of R. . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.10.2 Books on R and Books Using R . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.11 Using This Book. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.11.1 If You Are an Instructor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.11.2 If You Are an Interested Reader with Limited R
Experience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.11.3 If You Are an R Expert. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.11.4 If You Are Afraid of R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.12 Citing R and Citing Packages. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.13 Which R Functions Did We Learn? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
xi
2 Getting Data into R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.1 First Steps in R. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.1.1 Typing in Small Datasets. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.1.2 Concatenating Data with the c Function . . . . . . . . . . . . 31
2.1.3 Combining Variables with the c, cbind, and rbind
Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.1.4 Combining Data with the vector Function* . . . . . . . . 39
2.1.5 Combining Data Using a Matrix* . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.1.6 Combining Data with the data.frame Function. . . . . 42
2.1.7 Combining Data Using the list Function* . . . . . . . . . 43
2.2 Importing Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.2.1 Importing Excel Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.2.2 Accessing Data from Other Statistical Packages**. . . . . 51
2.2.3 Accessing a Database***. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
2.3 Which R Functions Did We Learn?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.4 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3 Accessing Variables and Managing Subsets of Data . . . . . . . . . . . . . . 57
3.1 Accessing Variables from a Data Frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.1.1 The str Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.1.2 The Data Argument in a Function . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.1.3 The $ Sign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.1.4 The attach Function. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.2 Accessing Subsets of Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.2.1 Sorting the Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.3 Combining Two Datasets with a Common Identifier . . . . . . . . 67
3.4 Exporting Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.5 Recoding Categorical Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.6 Which R Functions Did We Learn?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.7 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4 Simple Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
4.1 The tapply Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
4.1.1 Calculating the Mean Per Transect . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.1.2 Calculating the Mean Per Transect More
Efficiently . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.2 The sapply and lapply Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.3 The summary Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.4 The table Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
4.5 Which R Functions Did We Learn?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.6 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5 An Introduction to Basic Plotting Tools. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
5.1 The plot Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
5.2 Symbols, Colours, and Sizes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.2.1 Changing Plotting Characters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
xii Contents
5.2.2 Changing the Colour of Plotting Symbols . . . . . . . . . . . 92
5.2.3 Altering the Size of Plotting Symbols . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.3 Adding a Smoothing Line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
5.4 Which R Functions Did We Learn?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
5.5 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
6 Loops and Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.1 Introduction to Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.2 Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.2.1 Be the Architect of Your Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
6.2.2 Step 1: Importing the Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
6.2.3 Steps 2 and 3: Making the Scatterplot and Adding
Labels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
6.2.4 Step 4: Designing General Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
6.2.5 Step 5: Saving the Graph. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6.2.6 Step 6: Constructing the Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
6.3 Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
6.3.1 Zeros and NAs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
6.3.2 Technical Information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
6.3.3 A Second Example: Zeros and NAs . . . . . . . . . . . . . . . . 111
6.3.4 A Function with Multiple Arguments. . . . . . . . . . . . . . . 113
6.3.5 Foolproof Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
6.4 More on Functions and the if Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
6.4.1 Playing the Architect Again . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6.4.2 Step 1: Importing and Assessing the Data . . . . . . . . . . . 118
6.4.3 Step 2: Total Abundance per Site . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
6.4.4 Step 3: Richness per Site . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
6.4.5 Step 4: Shannon Index per Site . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
6.4.6 Step 5: Combining Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
6.4.7 Step 6: Putting the Code into a Function . . . . . . . . . . . . 122
6.5 Which R Functions Did We Learn?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
6.6 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
7 Graphing Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
7.1 The Pie Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
7.1.1 Pie Chart Showing Avian Influenza Data. . . . . . . . . . . . 127
7.1.2 The par Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
7.2 The Bar Chart and Strip Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
7.2.1 The Bar Chart Using the Avian Influenza Data . . . . . . . 131
7.2.2 A Bar Chart Showing Mean Values with Standard
Deviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
7.2.3 The Strip Chart for the Benthic Data . . . . . . . . . . . . . . . 135
7.3 Boxplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
7.3.1 Boxplots Showing the Owl Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
7.3.2 Boxplots Showing the Benthic Data . . . . . . . . . . . . . . . . 140
Contents xiii
7.4 Cleveland Dotplots. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
7.4.1 Adding the Mean to a Cleveland Dotplot. . . . . . . . . . . . 143
7.5 Revisiting the plot Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
7.5.1 The Generic plot Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
7.5.2 More Options for the plot Function . . . . . . . . . . . . . . . . 146
7.5.3 Adding Extra Points, Text, and Lines. . . . . . . . . . . . . . . 148
7.5.4 Using type = "n" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
7.5.5 Legends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
7.5.6 Identifying Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
7.5.7 Changing Fonts and Font Size* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
7.5.8 Adding Special Characters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
7.5.9 Other Useful Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
7.6 The Pairplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
7.6.1 Panel Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
7.7 The Coplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
7.7.1 A Coplot with a Single Conditioning Variable . . . . . . . . 157
7.7.2 The Coplot with Two Conditioning Variables . . . . . . . . 161
7.7.3 Jazzing Up the Coplot* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
7.8 Combining Types of Plots* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
7.9 Which R Functions Did We Learn?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
7.10 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
8 An Introduction to the Lattice Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
8.1 High-Level Lattice Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
8.2 Multipanel Scatterplots: xyplot. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
8.3 Multipanel Boxplots: bwplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
8.4 Multipanel Cleveland Dotplots: dotplot . . . . . . . . . . . . . . . . 174
8.5 Multipanel Histograms: histogram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
8.6 Panel Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
8.6.1 First Panel Function Example. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
8.6.2 Second Panel Function Example. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
8.6.3 Third Panel Function Example* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
8.7 3-D Scatterplots and Surface and Contour Plots. . . . . . . . . . . . 184
8.8 Frequently Asked Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
8.8.1 How to Change the Panel Order? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
8.8.2 How to Change Axes Limits and Tick Marks? . . . . . . . . 188
8.8.3 Multiple Graph Lines in a Single Panel . . . . . . . . . . . . . 189
8.8.4 Plotting from Within a Loop*. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
8.8.5 Updating a Plot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
8.9 Where to Go from Here? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
8.10 Which R Functions Did We Learn?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
8.11 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
xiv Contents
9 Common R Mistakes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
9.1 Problems Importing Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
9.1.1 Errors in the Source File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
9.1.2 Decimal Point or Comma Separation . . . . . . . . . . . . . . . 195
9.1.3 Directory Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
9.2 Attach Misery. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
9.2.1 Entering the Same attach Command Twice. . . . . . . . . 197
9.2.2 Attaching Two Data Frames Containing the Same
Variable Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
9.2.3 Attaching a Data Frame and Demo Data. . . . . . . . . . . . 199
9.2.4 Making Changes to a Data Frame After Applying the
attach Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
9.3 Non-attach Misery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
9.4 The Log of Zero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
9.5 Miscellaneous Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
9.5.1 The Difference Between 1 and l. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
9.5.2 The Colour of 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
9.6 Mistakenly Saved the R Workspace. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
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A Beginner\\\'s Guide to R.rar
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发表于 2013-2-15 12:59:47