プログラミング言語としてのR 情報知能学科白井英俊初めに • この文書は、完全を目指していない • 書いてあることは不完全で、ひょっとしたら間違いがあるかもしれない • 必ず試し、分からなければ調べよこの文書は、高階(2008)「プログラミングR」オーム社、に基づく • Rはウェブ上に豊富な資料がある。ウェブを有効利用せよ • Rはhelpが充実している。そのために英語に慣れよう！変数とオブジェクト • Rの変数は、Rubyと同様、「どんなオブジェクトでも格納できる箱のようなもの」例：変数名 <- オブジェクト • 変数には型の宣言が不要。オブジェクト自体が型を持っている(Rubyと同じ) • オブジェクトの型を『クラス』という。クラスを調べるには、例： class(オブジェクト) オブジェクトに属性を追加できる：例： attr(オブジェクト名, 属性名) <- 属性値実行文 • 代入文のように何かを『計算・実行する』文は、値を持つ • 文は一行に一つ、もしくは；で区切って一行に複数の文が書ける(Rubyと同じ) • 一つの文は複数行にまたがってもよい • ｛と｝で複数の文をまとめたものを「ブロック」という。一つのブロックは、一つの文相当となる。関数 • 関数はfunctionを使う。基本的に、関数には名前がない。 • 関数を変数に代入すると、その変数が「関数名」として働く。例： fact <- function(x) { if (x > 1) { return(x * fact(x-1)) } else { return(1) } } > fact(10) データ型と型変換 • Rの基本的な型数値型 numeric (基本的に数はすべてこれ) 論理型 logical: TRUE/FALSE 欠損値: NA (Not Applicable) 文字型 character: 文字列の前後を"で囲む因子型 factor: 作成するには関数factorを用いる複素数型 complex: x+yi • 型の変換 as.numeric, as.character, as.logical, as.complex データの集合 • 集合的なデータ構造は５種類ベクトル：同じ型のデータの１次元の集まり例： x <- c(1,2,3) 行列：同じ型のデータの２次元の集まり例： y <- matrix(0, nrow=3, ncol=3) 配列：同じ型のデータの３次元以上の集まり例： z <- array(1:18, dim=c(3,3,2)) リスト：異なる型のデータの１次元の集まり例： w <- list("sentence", list("subj"), list("v", list("obj"))) データフレーム：任意型のベクトルの表形式の集まり。データ分析の関数が用いる集合データの要素の参照方法 • 集合データの要素の参照方法 (1) 単純参照: 要素番号を指定して、個別の要素を取り出す。例： x[2], y[1,3] (2) 行列名による参照ベクトルの場合 names、行列の場合、rownames, colnamesで行列名を与え、y[“col01”,”row01”]で要素が取り出せるデータフレームの場合、＄で列全体が取り出せる例：陸上$走り幅跳び集合データの要素参照（続) • 範囲参照例: x[2:3] x[c(2,3)] • 条件参照１）除外条件：例： x[-2] :2番目の要素以外 2) 条件式：例: x[ x > 1]: 1より大きい要素注意：リストの要素参照で、単純参照をすると「部分リスト」が返る。要素そのものを取り出す場合は、以下のようにする： w[ [2] ] 演算子 • 四則演算 x+y x–y x*y x/y x %/% y x %% y x^y x %*% y xをyで割った商ｘをｙで割った余り行列xと行列yの積演算子 • 比較： x==y x != y x > y x >= y x < y x <= y • 論理： !x x & y (ベクトル) x | y x && y (スカラー) x || y 制御構造 • If文 (1) if (条件式) 真のときに実行する文（ブロック） (2) if (条件式) 真のときに実行する文（ブロック） else 偽のときに実行する文（ブロック） • 繰り返し:breakとnextが使える (1) for (変数 in 集合) 文（ブロック) (2) while (条件式) 実行文（ブロック) (３) repeat 実行文(ブロック) 算術関数、文字列関数 • 各自調べよベクトル演算型プログラミング • マッピング：入力の集合の各要素について、同一の処理を行い、それらの結果を結合した出力を作る – sapply(xs, f) : xsの各要素に対し関数fを適用し、結果のベクトルを返す – lapply(xs,f) : xsの各要素に対し関数fを適用し、結果のリストを返す – rapply(xs,f) : xsの各要素に対し「再帰的」に関数 fを適用し、結果のリストを返す – などなど