I. 导论

简单来讲，编程是借助计算机来解决某个问题。学习编程的就是训练我们解决问题的能力。有这样一种说法：在未来，不会编程的人即是文盲。

1 为什么要学习R编程

大部分情况下解决某些问题还需要依赖一些事实或数据，结合数据分析的框架和计算工具来帮助我们决策和判断。这时候R语言编程就会派上用场。例如从大的方面来看，投资方要决定在何处建立风力发电场，就需要采集天气数据加以建模分析，评估各项目方案。从小的方面来看，个人是否应该购买某个理财产品，你需要获取过去的市场信息，模拟未来可能的变化，计算该项资产未来的期望收益和标准差。所以说学习R编程就是学习在数据环境中解决问题，从中磨练技术、锻炼智力，还能得到满足的快感。

• 学会R编程，才能理解高手的代码，并从中领会其用意并成为真正的高手。
• 学会R编程，才能深入了解函数背后的理论，从而进一步解决从未有过的新问题。

2 如何学习R编程

• 读代码
• 写代码

编程无法在课堂或书本中学到，在游泳池里学游泳是最佳的方法，也是唯一的方法。Learn Python The Hard Way一书的作者Zed A. Shaw曾说过“The Hard Way Is Easier”。所以就算是按照教材重复打一遍代码，也会有相当的收获。此外还要按照规范来编写代码，养成良好的习惯，包括各种符号的用法和良好的注释。在注释里作笔记是也一个好的学习方法，很多时候你只需要将旧代码略作修改就可以用到其它地方。

3 学习R编程的资源

• 书籍

S Programming

The Art of R Programming

A First Course in Statistical Programming with R

software for data analysis programming with R

Introduction to Scientific Programming and Simulation Using R

• 论坛和博客

http://cos.name/cn/forum/15

http://www.r-bloggers.com/

http://www.statmethods.net/index.html

http://zoonek2.free.fr/UNIX/48_R/all.html

http://www.rdatamining.com/

http://www.r-statistics.com/

http://www.inside-r.org/

http://r-ke.info/

http://wiki.stdout.org/rcookbook/

4 如何获得帮助

R中的帮助文档非常有用，其中有四种类型的帮助

• help（functionname） 对已经加载包所含的函数显示其帮助文档，用?号也是一样的。
• help.search(\'keyword\') 对已经安装的包搜索关键词，用??号功能一样。
• help(package=\'packagename\') 显示已经安装的包的描述和函数说明
• RSiteSearch(\'keyword\') 在官方网站上联网搜索

5 R语言的启动

• R语言启动后会首先查找有无.Rprofile文档，用户可通过编辑.Rprofile文档来自定义R启动环境，该文件可放在工作目录或安装目录中。
• 之后R会查找在工作目录有无.RData文档，若有的话将自动加载恢复之前的工作内容。
• 在R中所有的默认输入输出文件都会在工作目录中。getwd() 报告工作目录，setwd() 负责设置工作目录。在win窗口下也可以点击Change Working Directory来更改。
• Sys.getenv(\'R_HOME\') 会报告R主程序安装目录
• ?Startup可以得到更多关于R启动时的帮助

II. 对象和类

R是一种基于对象(Object)的语言，所以你在R语言中接触到的每样东西都是一个对象，一串数值向量是一个对象，一个函数是一个对象，一个图形也是一个对象。基于对象的编程(OOP)就是在定义类的基础上，创建与操作对象。

对象中包含了我们需要的数据，同时对象也具有很多属性(Attribute)。其中一种重要的属性就是它的类(Class)，R语言中最为基本的类包括了数值(numeric)、逻辑(logical)、字符(character)、列表(list)，在此基础上构成了一些复合型的类，包括矩阵(matrix)、数组(array)、因子(factor)、数据框(dataframe)。除了这些内置的类外还有很多其它的，用户还可以自定义新的类，但所有的类都是建立在这些基本的类之上的。

我们下面来用一个简单线性回归的例子来了解一下对象和类的处理。

好了，现在我们手头上有一个不熟悉的对象model，那么首先来看看它里面藏着什么好东西。最有用的函数命令就是attributes(model)，用来提取对象的各种属性，结果如下：

< attributes(model)
$names
 [1] "coefficients"  "residuals"     "effects"     
 [4] "rank"          "fitted.values" "assign"     
 [7] "qr"            "df.residual"   "xlevels"     
[10] "call"          "terms"         "model"       

$class
[1] "lm"

可以看到这个对象的类是“lm”，这意味着什么呢？我们知道对于不同的类有不同的处理方法，那么对于modle这个对象，就有专门用来处理lm类对象的函数，例如plot.lm()。但如果你用普通的函数plot()也一样能显示其图形，Why？因为plot()这种函数会自动识别对象的类，从而选择合适的函数来对付它，这种函数就称为泛型函数（generic function）。你可以用methods(class=lm)来了解有哪些函数可适用于lm对象。

好了，我们已经知道了model的底细了，你还想知道x的信息吧。如果运行attributes(x)，会发现返回了空值。这是因为x是一个向量，对于向量这种内置的基本类，attributes是没有什么好显示的。此时你可以运行mode(x)，可观察到向量的类是数值型。如果运行mode(model)会有什么反应呢？它会显示lm类的基本构成是由list组成的。当然要了解对象的类，也可以直接用class()，如果要消除对象的类则可用unclass()。

从上面的结果我们还看到names这个属性，这如同你到一家餐厅问服务生要一份菜单，输入names(model)就相当于问model这个对象：Hi，你能提供什么好东西吗？如果你熟悉回归理论的话，就可以从names里头看到它提供了丰富的回归结果，包括回归系数（coefficients）、残差（residuals）等等，调用这些信息可以就象处理普通的数据框一样使用$符号，例如输出残差可以用model$residuals。当然用泛型函数可以达到同样的效果，如residuals(model)，但在个别情况下，这二者结果是有少许差别的。

我们已经知道了attributes的威力了，那么另外一个非常有用的函数是str()，它能以简洁的方式显示对象的数据结构及其内容，试试看，非常有用的。

III. 输入与输出

如同ATM机一样，你首先得输入银行卡，才能输出得到钞票。数据分析也是如此，输入输出数据在分析工作中有重要的地位。下面对R语言中一些重要的输入输出函数进行小结，而其它的函数请参考官方指南。

1 读取键盘输入

如果只有很少的数据量，你可以直接用变量赋值输入数据。若要用交互方式则可以使用readline()函数输入单个数据，但要注意其默认输入格为字符型。scan()函数中如果不加参数则也可以用来手动输入数据。如果加上文件名则是从文件中读取数据。

2 读取表格文件

读取本地表格文件的主要函数