生物医学工程理论与实践/R语言介绍

什么是R语言？

R语言是一种开源命令行编程语言，用于统计计算和图形绘制。R语言在GNU许可证下免费提供。它在各种领域都有用，例如商业、工业、政府、医疗保健和学术界。R语言最初由Robert Gentleman和Ross Ihaka于1993年开始创建，也被称为奥克兰大学统计系的“R&R”。R语言基于S语言，S语言由贝尔实验室的Rick Becker、John Chambers和Allan Wilks开发，也是S-PLUS系统的基础。自1997年年中以来，一直有一个核心小组拥有R语言源代码的写入权限。所有更改的完整列表保存在CRAN上的“R News”文件中。以下是其中的一些亮点。

发布	日期	描述
0.16	1997.04	这是主要由Ihaka和Gentleman开发的最后一个alpha版本。
0.49	1997.04	这是最古老的可用源代码版本，并且在有限数量的类Unix平台上编译。CRAN在此日期启动，拥有3个镜像，最初托管了12个包。
0.60	1997.12	R语言成为GNU项目的正式部分。
1.0	2000.02	被开发人员认为足够稳定。
1.4	2001.12	引入了S4方法，第一个Mac OS X版本不久后发布。
2.0	2004.10	引入了延迟加载，它允许以最小的系统内存消耗快速加载数据。
2.1	2005.04	支持UTF-8编码，以及针对不同语言的国际化的开始。
2.11	2010.04	支持Windows 64位系统。
2.13	2011.04	添加了一个新的编译器函数，该函数允许通过将函数转换为字节码来加快函数速度。
2.14	2011.10	为包添加了强制命名空间。添加了一个新的并行包。
2.15	2012.03	新的负载均衡功能。改进了长向量的序列化速度。
3.0	2013.04	支持64位系统上的231及更大的数值索引值。

R语言是一种解释型和命令行编程语言。R语言支持使用函数进行过程式编程，并且对于某些函数，它还支持使用泛型函数进行面向对象编程。R语言可以与C、C++、Java、.NET和Python等编程语言进行交互。

CRAN

CRAN，综合R语言档案网络是包含R语言源代码、R语言二进制文件、扩展包、文档和常见问题的网站网络。CRAN网站的左侧菜单包含CRAN、关于R语言、软件和文档。

CRAN（综合R语言档案网络）

CRAN 菜单在 CRAN镜像 中包含 镜像、最新消息、任务视图 和 搜索。 CRAN镜像 中的“镜像”显示了如何根据您的位置和平台下载和安装R语言。这里还包含常见问题解答。 “最新消息”报告了R语言中的更改、R语言中的错误修复，包括新包的公告。“任务视图”根据特定领域组织R语言包。“搜索”链接了一些网站，这些网站可以搜索帮助文件、手册和邮件列表存档。

关于R语言 部分在CRAN中包含 R语言主页 和 R语言期刊。 R语言主页 链接到 R语言统计计算项目。R语言期刊 链接到 https://journal.r-project.org。 https://journal.r-project.org 是R语言统计计算项目的开放获取、同行评审期刊。它刊登了涵盖可能对R语言用户或开发人员感兴趣的主题的短篇到中篇论文，包括对R语言扩展包的简要介绍、在R语言中编程的提示、面向新手的提示以及证明如何在使用R语言的当前兴趣领域使用该技术的证据。软件 部分在 CRAN镜像 中包含 R语言源代码、R语言二进制文件、包 和 其他。文档 部分在 CRAN镜像 中包含 手册、常见问题解答 和 贡献。手册 由R语言开发核心团队编辑，可以下载为PDF文件、EPUB文件或直接浏览为HTML文件。R语言常见问题解答 是一个通用集合，包含所有平台用户的有用信息。贡献 包含用户提供的手册、教程等。

如何安装R语言

1. 访问 https://www.r-project.org.cn/。
2. 点击下载R语言链接。
3. 然后选择一个离您最近的位置。
4. 点击您的操作系统（Linux、MacOS X、Windows）并按照说明进行操作。

如果您是Mac用户，请下载最新的.dmg文件并按照说明进行操作。对于“Windows”，请点击“base”，然后点击下载Windows版R语言的链接。（在链接中，当前版本号出现在“R”之后。）当对话框打开时，点击“运行”，应该会出现“安装向导”。一直点击“下一步”直到向导完成。

RStudio

R语言有很多开源图形用户界面，包括著名的RStudio。最流行的GUI，RStudio是用C++编程语言编写的，并使用Qt作为其图形用户界面。RStudio的开发始于2010年12月左右，第一个公开的BETA版本（v0.92）于2011年2月正式发布。RStudio有两种版本：RStudio Desktop，该程序作为常规桌面应用程序在本地运行；以及RStudio Server。

RStudio

RStudio屏幕包含 编辑器窗口、控制台窗口、项目窗口 以及 文件/当前目录/已加载的包/帮助/查看器。

使用R语言包

R 非常强大，它包含了称为包的 R 函数、数据和编译代码集合，这些集合以定义良好的格式 存储。存储包的目录称为库。R 本身在安装时包含一组标准包。安装后，需要将它们加载到会话中才能使用。在 综合 R 档案网络 (CRAN)、Bioconductor、Omegahat、Github 和其他存储库中，有超过 5,800 个额外的包可用。

• R 包的可用性

> browseURL("https://cran.r-project.org.cn/web/views")

• 计算机或服务器中已安装的包列表。此列表在 R 编辑器中显示。

> library()
Warning message:
In library() : library ‘/usr/lib/R/site-library’ contains no packages

• 计算机或服务器中当前活动的包列表。

> search()
 [1] ".GlobalEnv"        "tools:rstudio"     "package:stats"     "package:graphics"  "package:grDevices"
 [6] "package:utils"     "package:datasets"  "package:methods"   "Autoloads"         "package:base"

• 安装新包

> install.packages("PK")
Installing package into ‘/home/hanjind/R/x86_64-pc-linux-gnu-library/3.0’
(as ‘lib’ is unspecified)
--- Please select a CRAN mirror for use in this session ---

• library("<包名称>") 加载库

>library("PK")

• 包的文档可以在编辑器中列出。

> library(help="PK")

 Information on package ‘PK’

Description:

Package:            PK
Version:            1.3-2
Date:               9. August 2013
Title:              Basic Non-Compartmental Pharmacokinetics
Author:             Thomas Jaki <jaki.thomas@gmail.com> and Martin J.
                    Wolfsegger <wolfseggerm@gmx.at>
Maintainer:         Thomas Jaki <jaki.thomas@gmail.com>
Depends:            R (>= 2.2.1), utils
Description:        Estimation of pharmacokinetic parameters using
                    non-compartmental theory
License:            GPL-2
Acknowledgement:    Alexander Bauer, John-Philip Lawo and Helmut
                    Schuetz for extensive testing
Packaged:           2013-08-09 18:53:55 UTC; jack
NeedsCompilation:   no
Repository:         CRAN
Date/Publication:   2013-08-10 01:05:38
Built:              R 3.0.2; ; 2015-08-20 03:23:11 UTC; unix
:

• 升级包

> update.packages()
--- Please select a CRAN mirror for use in this session ---
Warning: package 'XML' in library '/usr/lib/R/site-library' will not be updated
Warning: package 'lattice' in library '/usr/lib/R/library' will not be updated
Warning: package 'Matrix' in library '/usr/lib/R/library' will not be updated
Amelia :
 Version 1.7.3 installed in /home/hanjind/R/x86_64-pc-linux-gnu-library/3.0 
 Version 1.7.4 available at http://cran.utstat.utoronto.ca
Update (y/N/c)?  y
curl :
 Version 0.9.4 installed in /home/hanjind/R/x86_64-pc-linux-gnu-library/3.0 
 Version 0.9.6 available at http://cran.utstat.utoronto.ca
Update (y/N/c)?  y
digest :
 Version 0.6.8 installed in /home/hanjind/R/x86_64-pc-linux-gnu-library/3.0 
 Version 0.6.9 available at http://cran.utstat.utoronto.ca

• 删除包

> detach("package:PK",unload=TRUE)

如何输入数据

• 顺序数据

> x<-1:15
> x
 [1]  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15

• 非顺序数据

> y<-c(3,5,7,1,10,15)

• 列表对象

> ls()

导入/导出数据

平面文件

x <- read.csv("Degas.txt", sep=";",header=FALSE, comment.char="\\")
somedata<-read.table(file="/home/hanjind/Rworkspace/NMR.csv",header=TRUE,sep=",")

write.table(y,"\\home\\hanjind\\Rdata\\y.txt")

数据库

connection<-dbConnect(driver,user,password,host,dbname)
mouse1<-dbSendQuery(connection,"SELECT*FROM AHW")

connection<-dbConnect(driver,user,password,host,dbname)
dbWriteTable(con,"mouse1",mouse1)

R 对象

load('FTIRNal.Rdata')
save(Nal,file="New_FTIR.Rdata")

网络

example.3 <- read.table("http://www.unt.edu/rss/class/Jon/R_SC/Module3/ExampleData3.txt",header=TRUE, sep="", na.strings="NA", dec=".", strip.white=TRUE)

绘图/图片

png(filename="your/file/location/name.png",height=295,width=300,bg="white")
plot(fit)
dev.off()