R高级编程技巧及Rcpp的介绍
R语言数据分析入门课件
R语言数据分析入门课件R语言是数据科学中一门常用的编程语言，它提供了丰富的数据处理和分析工具，广泛应用于统计学、机器学习、数据挖掘等领域。
本课程将介绍R语言的基本语法和常用功能，帮助学习者快速入门数据分析。
一、R语言基础1. R语言简介- R语言的起源和发展- R语言的特点和优势- R语言的应用场景2. R语言环境搭建- 安装R语言和RStudio- RStudio的基本使用3. R语言基本语法- 变量的定义和赋值- 基本数据类型和数据结构- 运算符和表达式- 控制流语句二、数据处理与处理1. 数据导入与导出- 导入不同格式的数据：CSV、Excel、数据库等 - 导出数据为不同格式的文件2. 数据清洗与预处理- 缺失值处理- 异常值检测和处理- 数据变量的转换和筛选3. 数据可视化- 基本图形的绘制：柱状图、折线图、散点图等 - 高级图形的绘制：箱线图、热力图等- 图形的美化和注释三、统计分析1. 描述统计- 中心位置的度量：均值、中位数、众数- 变异程度的度量：标准差、方差、四分位数- 数据分布的可视化与解读2. 假设检验- 单样本与双样本的假设检验 - 方差分析和卡方检验- 显著性水平和p值的解读3. 回归分析- 线性回归模型的构建与解读 - 模型拟合与预测- 模型的评估与优化四、机器学习和数据挖掘1. 机器学习基础- 监督学习和无监督学习- 分类和回归问题- 特征工程和模型选择2. 常用的机器学习算法- 决策树- 支持向量机- 随机森林- 深度学习3. 数据挖掘实践- 数据预处理- 特征选择和降维- 模型构建和评估五、案例分析与实战项目1. 实际案例分析- 使用R语言进行数据分析的案例学习- 深入理解数据分析过程中的问题与解决方案2. 实战项目- 将所学知识应用到实际数据集的分析与解决实际问题结语通过本课程的学习，您将对R语言的基本语法和常用功能有一个全面的了解，能够运用R语言进行数据分析和处理。
R语言数据科学入门教程
R语言数据科学入门教程第一章：R语言介绍与安装1.1 R语言的历史和发展R语言起源于新西兰奥克兰大学的S语言，经过多年的发展和优化，成为一种功能强大且广泛使用的数据分析和统计编程语言。
1.2 R语言的特点介绍R语言的开源性、跨平台性、扩展性以及丰富的统计分析和数据可视化功能。
1.3 R语言的安装和配置详细介绍如何下载、安装和配置R语言及其相关的集成开发环境（IDE），例如RStudio。
第二章：R语言基础2.1 R语言的基本语法和命令行界面介绍R语言的基本语法规则，解释如何使用R语言的命令行界面进行交互式编程。
2.2 变量和向量介绍R语言中变量的定义和使用方法，以及如何创建和操作向量。
2.3 数据类型和数据结构详细介绍R语言的不同数据类型（如数值型、字符型、逻辑型等），以及常见的数据结构（如数组、矩阵、数据框等）。
2.4 条件语句和循环介绍在R语言中如何使用条件语句（如if-else语句）和循环语句（如for循环和while循环）。
第三章：数据处理与清洗3.1 数据导入与导出介绍如何使用R语言导入和导出各种常见格式的数据文件，包括CSV、Excel、JSON等。
3.2 数据读取和预览介绍如何使用R语言读取和预览数据，包括查看数据的前几行、数据结构和摘要统计信息等。
3.3 缺失值处理介绍如何处理数据中的缺失值，包括删除含有缺失值的观测值或变量、插补缺失值等方法。
3.4 数据变换和重构介绍如何使用R语言对数据进行变换和重构，包括变量转换、数据透视表和合并数据集等操作。
第四章：数据分析与可视化4.1 描述性统计分析介绍如何使用R语言进行常见的描述性统计分析，例如计算均值、中位数、标准差等。
4.2 统计图表绘制详细介绍R语言中的数据可视化功能，包括绘制直方图、散点图、折线图、箱线图等常见图表。
4.3 统计推断和假设检验介绍如何使用R语言进行统计推断和假设检验，包括t检验、方差分析、回归分析等常见的假设检验方法。
cpp是什么意思
cpp是什么意思Cpp是什么意思Cpp是C++的简称，是一种计算机编程语言，它扩展了传统的C 语言，提供了更多的特性和功能。
C++在20世纪80年代由丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）和布莱恩·克尼汉（Brian Kernighan）开发，旨在为开发人员提供更好的控制和更高的性能。
C++是一种编译型语言，它允许开发人员以高级语言的方式编写代码，并将其编译为可执行程序。
C++可以在各种不同的计算机平台和操作系统上运行，包括Windows、Mac OS、Linux和各种嵌入式系统。
C++在软件开发中广泛应用，尤其是在高性能计算、游戏开发、嵌入式系统和操作系统开发领域。
许多著名的软件和系统，如Adobe Photoshop、Microsoft Office和Windows操作系统，都使用C++开发。
C++有许多独特的特性，使其成为一种强大且灵活的编程语言。
以下是一些C++的主要特性：1. 面向对象编程（OOP）：C++支持面向对象编程范例，允许开发人员使用类、对象、继承、多态等概念来组织和管理代码。
面向对象编程可以提高代码的可维护性、可重用性和扩展性。
2. 泛型编程：C++引入了模板（Template）机制，使开发人员能够编写通用的代码，以适应不同的数据类型和算法。
泛型编程可以提高代码的灵活性和重用性。
3. 内存管理：C++允许开发人员手动管理内存，包括动态分配和释放内存。
这为开发高性能和资源敏感的应用程序提供了灵活性，但也增加了代码编写和维护的复杂性。
4. 强大的标准库：C++标准库提供了丰富的功能和数据结构，包括容器、算法、输入输出操作和并发编程等。
使用标准库可以加速开发过程，减少重复劳动。
5. 高性能：C++编译器能够生成高效的机器代码，提供了近乎原生的性能。
C++还支持内联汇编和优化技术，可以进一步提高代码的性能。
6. 兼容性：C++与C语言高度兼容，可以使用C语言的代码和库，无需修改即可在C++中使用。
Rcpp快速参考指南说明书
return sum/n; // Obtain and return the Mean }
// Place dependent functions above call or // declare the function definition with: double muRcpp(NumericVector x);
double y0 = yy["foo"]; double y1 = yy["bar"];
// Matrix of 4 rows & 5 columns (filled with 0) NumericMatrix xx(4, 5);
// Fill with value int xsize = xx.nrow() * xx.ncol(); for (int i = 0; i < xsize; i++) {
for(int i = 0; i < n; i++){ sum += pow(x[i] - mean, 2.0); // Square
// [[Rcpp::export]]
2 | https:///package=Rcpp
Eddelbuettel and François
double varRcpp(NumericVector x, bool bias = true){ // Calculate the mean using C++ function double mean = muRcpp(x); double sum = 0; int n = x.size();
1-1 R软件简介
设定是工作路径则source(“XXX.r or XXX.txt”)
3. 存储工作空间 : save.image(“XXX.Rdata”); 导入工作空间
load(“XXX.Rdata”), 或者直接双击XXX.Rdata打开R界面，
此时工作空间自动导入，工作路径默认为 XXX.Rdata 存储 时的工作路径 # rm(list=ls())
将 R 的library中 package 载入 R 工 作空间内
library(“packagename”)
从因特网将外置 package载入R 的 library
将下载到计算机 硬 盘 的 package 载 入 到 R 的 library中
library(packagename) library() library(lib=.Library)
4. 存储命令行历史记录，同存储工作空间一样，仅将 .Rdata
改为.Rhistory
5. R 界面调整
6. R 工作空间对象或软件包管理菜单
显示工作空 间中对象 ls()
删除工作空间中 所有对象 rm(list=ls())
显示导入R工 作空间内的 软 件包
search()
7. R 的 Package 管理菜单
三、R 安 装 与 管 理
点击下载
下载 R 网址：/
R软件安装
此项不选
1. R 的Windows图形用户界面 (RGUI)
按钮
菜 单
命令行
2. 几个重要概念
使用期 (Session): R系统启动到结束之间的时间段
对
象 (Object): 由R建立或处理的实体，包括变量、向量、矩
二、R 语言现状
Scheme语义+ S语法 = R语言 1997年以后，形成了一个核心团队对
CPP全面总结（涵盖C++11标准）
CPP全⾯总结（涵盖C++11标准）OOP之类和对象1. this指针的引⼊每个成员函数都有⼀个额外的隐含的形参，这个参数就是this指针，它指向调⽤对象的地址。
默认情况下，this的类型是指向类类型⾮常量版本的常量指针。
可以表⽰成如下伪代码形式：/* 假设现在有⼀个类Sales_data，以及其⾮常量Sales_data类型对象，则该隐式的this指针可以写成如下伪代码形式 */Sales_data *const this = &total;this指针⼀般⽤于解决重名问题和返回⾃⾝的值或者引⽤。
例如：struct A{int a;void test(int a){this->a = a;}};test函数的形参a和类成员a成名，根据就近原则，直接使⽤a，调⽤的是形参a，那么如何使⽤被屏蔽的成员a呢，这⾥就是采⽤this指针。
2. const成员函数紧随参数列表之后的const关键字作⽤为：修改隐式this指针所指向的对象的类型，如下：/* 假设现在有⼀个类Sales_data，以及Sales_data类型对象，则在const成员函数中隐式的this指针可以写成如下伪代码形式 */const Sales_data *const this = &total;这⾥加const的含义是，这个函数不能修改本对象，其实就是函数体内不得对类的成员进⾏修改。
const主要起到保护的作⽤。
注意以下⼏点：a）⾮const对象可以调⽤const成员函数，也可以调⽤⾮const成员函数，但是const对象只能调⽤const成员函数。
并且，⾮const对象优先调⽤⾮const成员函数。
b）const成员函数只可以返回本对象的常量引⽤，如下写法会报错：Student &print(ostream &os) const{os << id_ << "" << name_ << "" << age_ << endl;return *this;}报错提⽰：clang下：error: binding of reference to type 'Student' to a value of type 'const Student' drops qualifiersreturn *this;g++下：error: invalid initialization of reference of type ‘Student&’ from ereturn *this;最后记住：构造函数不能为const。
R语言入门——软件简介及实操
下载和安装R
The Comprehensive R Archive Network R主页 /
Windows版本下载：
简称CRAN，提供下载安装程序和相应软件包。
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图1 R软件首页 /
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菜单栏 快捷按钮
逻辑运算 与、或、非
!, &, &&, |, ||
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R的函数
R是一种解释性语言，输入后可直接运行，类似于 linux 下的cp,rm，mv等命令。
函数命令形式：
function(对ຫໍສະໝຸດ ，选项= ) #每一个函数执行特定的 功能，后面紧跟括号。 例如：平均值 > mean(c(1,2,4)) # 计算这一组向量的均值 [1] 2.333333 R的函数是面向对象来执行。
...
备注：后续课程会详细介绍
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练习三 数学运算
> a <- 2+2 # 将 2+2 的结果赋值给变量a > a # 展示变量a的值 [1] 4 > a < 4 # a 小于4 [1] FALSE # 结果为假 > b <-c (1,4,7) # 生成数组（1,4,7）并赋值给变量b > b [1] 1 4 7 > c <- rnorm(3) # 生成3个随机数 赋值给变量c > c [1] 0.6252384 -0.2690583 0.9649787 > rm(c) # 删除变量c > c 错误: 找不到对象‘c'
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R软件简介
1. R是开源软件，代码全部公开，对所有人免费。
2. R可在多种操作系统下运行，如Windows、 MacOS、多种Linux和UNIX等。 3. R需要输入命令，可以编写函数和脚本进行批处理 运算，语法简单灵活。
R软件使用简介
R模拟著名的统计软件：S－PLUS。
两者语法基本相同，有些功能R少一些，例如：S－PLUS有菜单而R没有，不过，R也正在开发菜单系统。
对于windows系统，下载R的安装程序：setupR.exe。
安装后，运行安装目录的bin子目录下的Rgui.exe，即运行R。
R打开后界面简洁，它没有做数据分析用的菜单系统，我们所有的分析工作都是在程序窗口中输入程序来完成。
你会看到有一个红色的：>▌，就在这里输入程序。
普通模式中，每输入一条语句，回车后就执行。
也可以把程序输入在一个文件中，用source函数来调用执行，例如：source("C:\\work\\pro.txt")，表示调用c盘work目录下的pro.txt文件同时执行其中的R程序，请注意文件路径的写法。
基本语法：R的变量名一般是由字母开头的，其后可有数字，下划线不可以，请注意：R的变量名和命令是区分大小写的。
R中用-> 和<- 来进行赋值，这两个符号功能一样，只是方向不同。
例如：15->x 表示把值15赋值给变量x ，用x<-15 ，效果是一样的。
例如：10->x ，表示把10赋值于x，数值变量；“www”->y ，表示把字符串”www”赋值于y，字符变量。
数据输入：c(12,14,16,33)->x 表示把一个向量(12,14,16,33)赋予变量x。
简单的就可以理解为x是一个数值变量，目前有数据12,14,16,33。
用求均值函数mean()就可以求其平均数：mean(x)，系统会输出18.75。
类似的，sd(x)输出标准差9.64，median(x)则输出中位数15。
c(''tr'',''tsed'',''ddd'')->y 此时y是一个字符串的向量，可以理解为y是一个字符变量。
【R】R语言手册
【R】R语⾔⼿册2018-07-30 21:09:07在R的官⽅教程⾥是这么给R下注解的:⼀个数据分析和图形显⽰的程序设计环境(A system for data analysis and visualization which is built based on S language.)。
R的源起R是S语⾔的⼀种实现。
S语⾔是由 AT&T贝尔实验室开发的⼀种⽤来进⾏数据探索、统计分析、作图的解释型语⾔。
最初S语⾔的实现版本主要是S-PLUS。
S-PLUS是⼀个商业软件，它基于S语⾔，并由MathSoft公司的统计科学部进⼀步完善。
后来Auckland⼤学的Robert Gentleman 和 Ross Ihaka 及其他志愿⼈员开发了⼀个R系统。
R的使⽤与S-PLUS有很多类似之处，两个软件有⼀定的兼容性。
R is freeR是⽤于统计分析、绘图的语⾔和操作环境。
R是属于GNU系统的⼀个⾃由、免费、源代码开放的软件，它是⼀个⽤于统计计算和统计制图的优秀⼯具。
R是⼀套完整的数据处理、计算和制图软件系统。
其功能包括：数据存储和处理系统；数组运算⼯具（其向量、矩阵运算⽅⾯功能尤其强⼤）；完整连贯的统计分析⼯具；优秀的统计制图功能；简便⽽强⼤的编程语⾔：可操纵数据的输⼊和输⼊，可实现分⽀、循环，⽤户可⾃定义功能。
R是⼀个免费的⾃由软件，它有UNIX、LINUX、MacOS和WINDOWS版本，都是可以免费下载和使⽤的,在那⼉可以下载到R的安装程序、各种外挂程序和⽂档。
在R的安装程序中只包含了8个基础模块，其他外在模块可以通过CRAN获得。
R的特点(1) 有效的数据处理和保存机制。
(2) 拥有⼀整套数组和矩阵的操作运算符。
(3) ⼀系列连贯⽽⼜完整的数据分析中间⼯具。
(4) 图形统计可以对数据直接进⾏分析和显⽰，可⽤于多种图形设备。
(5) ⼀种相当完善、简洁和⾼效的程序设计语⾔。
它包括条件语句、循环语句、⽤户⾃定义的递归函数以及输⼊输出接⼝。
第1讲之1 初识R语言
第1讲之1ch1初识R语言本章主要对R的基础内容的讲解，让我们尽快熟悉这款流行的数据分析工具。
本章内容涵盖：R的优势、安装流程、扩展包、常用编辑器和工作空间。
1.1 什么是R语言？你现在最常用的统计软件是什么？SAS？MATLAB？还是Eviews？如果你是一个经常和数据分析打交道，需要运用或自己编写各种统计方法的人。
如果还没用上R，那么你已经脱离现在的主流了。
R是由新西兰奥克兰大学的Ross Ihaka与Robert Gentleman一起开发的一个面向对象的编程语言，因两人的名都是以R开头，所以命名为“R”。
R是“GNU S”，一个免费开源、能够自由有效地用于统计计算和绘图的语言和环境，可以在UNIX、Windows和Mac OS系统运行，它提供了广泛的统计分析和绘图技术，包括回归分析、时间序列、分类、聚类等方法。
R的前身是S语言，S语言是贝尔实验室（Bell Laboratories）的Rick Becker、John Chambers和Allan Wilks开发的，提供了一系列统计和图形显示工具，这个语言过去一度是数据分析领域里面的标准语言,但是正在逐步被R语言取代。
R是一套完整的数据处理、计算和制图软件系统，它是一套开源的数据分析解决方案，由一个庞大而活跃的全球性社区维护。
其功能包括：数据存储和处理系统；数组运算工具（其向量、矩阵运算方面功能尤其强大）；完整连贯的统计分析工具；优秀的统计制图功能；简便而强大的编程语言：可操纵数据的输入和输出，可实现分支、循环，用户可自定义功能。
与其说R是一种统计软件，还不如说R是一种统计分析与计算的环境，因为R不仅提供若干统计程序，而且使用者只需指定数据库和若干参数便可进行统计分析。
R的思想是：它可以提供一些集成的统计工具，但更重要的是它提供各种数学计算、统计计算的函数，从而使使用者（用户）能灵活地进行数据分析，甚至创造出符合需要的新的统计计算方法。
随着R功能的不断完善，也提供了如下图所示的各种高级功能。