R 언어와 R studio

R 언어 설치 

R studio 설치

윈도우 10/8/7 버전을 설치하면 됩니다.

 

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통계 모델 : R language

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# 주석 : 인터프리터가 해석하지 않는다.

# 산술 연산 : +, -, *, /
# 제곱 : ^, **
7^5
# 두 개 이상의 명령을 한꺼번에 실행할 경우만 ; 필요
7 ^ 5 ; 7**5

# 나눈셈의 몫과 나머지
# 몫: %/%, 나머지 %%
7%/%5 # 몫
7%%5 # 나머지

#비교 연산 : <, <=, >, >=, ==, !=
# 논리값 : TURE or FALSE -> T or F 줄여쓸 수 있다.
7 == 5 #equal
7 != 5 #not equal

#논리 연산 : |(OR), &(AND), !(NOT)
# OR 연산 -> 둘 중에 하나만 참이면 참
7 > 5 | 8 < 7
# AND 연산 -> 둘 다 참이여야 참
7 > 5 & 8 < 7

(7 > 5 | 8 < 7) == TRUE
(7 > 5 | 8 < 7) == T #줄여쓸 수 있다.
# 객체
# 객체 생성 : 할당 방향에 따라서 <-, -> 사용 가능
# 명명 규칙 : 문자, 숫자, _, . 을 조합해서 사용
#             대소문자 구분, 숫자로 시작할 수 없다.
eng <-90
80 -> math

# 일반 프로그래밍 언어와 같이 = 할당 연산자도 사용할 수 있다.
total = eng + math

# 객체의 목록 보기 : ls()
ls()
# 객체의 삭제 : rm()
rm(total)
ls()

# total이라는 객체가 우리 메모리상에 있는가
"total" %in% ls()

# Vector : 동일 타입의 데이터를 묶은 1차원 데이터
v1 <- c(2, 4, 6, 8, 10) # 기본적인 벡터생성법
v1
v2 <- 1:10 #시작값:끝값
v2
v3 <- seq(1, 10) #seq 함수
v3
v4 <- seq(1, 10, by=2) #1부터 10까지 2간격으로 생성
v4
v5 <- seq(from=2, to=10, by=2) #파라미터를 이용해서 각 속석을 지정
v5
v6 <- seq(1, 100, length.out = 12 ) #균등 분할
v6

# 객체(벡터)의 길이를 구하려면 length 함수
length(v6)
# 벡터는 단일 자료형을 다룬다.
# 여러 형태가 섞여 있을 경우 한가지 형태로 변환
v7 <- c(1, 2, "3", 4, 5) # 문자열이 섞여 있을 경우 문자열로 변환
v7
c(1, 2, TRUE, FALSE, 5)

# R의 기본 자료형
# float(numeric)
n <- 3.14159
n

# integer : 뒤에 L을 부여
i = 314L
i

# complex : 복소수 : 실수부 + 허수부i
cpx = 2+3i
cpx

# 문자형 : ""
s <- "r programming"
s

# Date 날짜형 : 문자형처럼 취급되지만 Date형으로 변환될 수 있다.
d <- "2019-11-11"
d
v <- c(1,2,3,4,5)
# 객체 확인 is() 함수로 확인
is(v)
i
is(i) #값이 1개여도 R은 벡터로 처리한다.

# is 계열 함수 : 세부적으로 데이터 타입 확인
is.numeric(v)
is.vector(v)
is.integer(v) # 정수 형태로 되어 있어도 기본적으로는 float로 처리
is.double(v)

#객체의 데이터를 변환 : as 계열 함수
v
v <- as.integer(v)
v
is(v)
is.integer(v) # integer

# 특수 데이터 타입들 : NA(결측치), NaN(Not A Number), Inf
# NA : 결측치
scores <- c(90, 80, 100, NA, 75)
#NA, NaN, Inf 데이터에 포함되어 있으면 통계치가 왜곡되거나 에러 발생 가능
# 적절하게 처리 후 데이터를 분석해야 한다.
is(scores)
is.na(scores) # 결측치 포함 여부 확인
is(NA)
length(NA)
# NA와 NULL의 비교
is(NULL)
is.null(scores)
is.null(NULL)
length(NULL) #NA와는 다르게 NULL은 메모리 공간 자체를 점유하지 않는다.

# Finite와 Infinite
is.finite(v) #유한수 여부 확인

div <- 4/0
div

is.infinite(div) #무한수 여부 확인

# NaN: 수학적으로 해석 불가능한 수
1 / 0 # Inf
1 / 0 + 1 / 0 # Inf
1 / 0 - 1 / 0 # NaN

 

실행결과

 

R데이터

 

Vector로 처리

numeric -> float

타입 변경시 as로 변환

NA(결측치)

-> 수치 계산 포함

-> NA(결측치 처리)

 

#내장 수치 함수
scores <- c(90, 80, 70, 95, 100)
mean(scores) # 산술 평균

mean(scores) == sum(scores) / length(scores)
median(scores) #중앙값
min(scores); max(scores) # 최솟값, 최댓값
scores2 <- c(90, 80, 70, NA, 100)
is.na(scores2)

mean(scores2)
# 결측치가 포함된 벡터의 산술 계산은 NA로 출력


# 샘플링 함수(표본 추출)
data = 1:45
data
# 추출 size, 복원 여부 replace 설정할 수 있다.
sample(data, size = 10, replace = F) #복원 안했으므로 중복 추출 안될 것
sample(data, size = 10, replace = T) #중복 추출 허용

# 문자열
# 기본적인 출력 함수 : print
print("HELLO")

# 문자열 합치기 : paste 함수
# 기본적으로 공백문자를 기준으로 합친다.
paste("HELLO", "R", "Programming")
# , 기준으로 합치기
paste("HELLO", "R", "Programming", sep = ",")

paste("A", c(1, 2, 3, 4, 5))
paste("A", c(1, 2, 3, 4, 5), sep = "")

#sep 없는 paste는 paste0로 별도 구분되어 있다
paste0("A", c(1, 2, 3, 4, 5))

# 수치 함수
# R 내장 객체
pi
round(pi) #소숫점 1자리에서 반올림림
round(3.678)
round(3.678, 2)

ceiling(3.678); floor(3.678) #올림과 버림

# 사용자 정의 함수
# 벡터로 return 하면 여러 값을 동시에 반환할 수 있다.
stat <- function(x){
  return (c(min(x), max(x), sum(x), mean(x), median(x)))
}

scores
summary <- stat(scores)
summary

# 패키지 : 필요할 때 기능을 추가
# 패키지 설치하고 로드하면 추가된 기능을 손쉽게 사용
# 설치된 패키지 확인
installed.packages()
# 패키지의 도움말 확인
library(help="base")

# 패키지 설치 : install.packages()
install.packages("ggplot2")
# 패키지 업데이트 : update.packages()
update.packages("ggplot2")

# 라이브러리 불러오기
library(ggplot2)
x <- c("a", "b", "c", "d", "c", "b", "a")
qplot(x) #ggplot2의 퀵플롯 함수 사용할 수 있게 된다.

# 조건 분기
# if ~ else if ~ else
x <- 10L
# 객체가 양수인지, 음수인지, 0인지 판별하는 함수
check_positive <- function(x){
  if (x > 0){
    print("x는 양수입니다.")
  }else if (x < 0 ){
    print("x는 음수입니다.")
  }else{
    print("x는 0입니다.")
  }
}

check_positive(x)
check_positive(0)
check_positive(-10L)

# switch 객체의 값으로 분기
test_switch <- function(x) {
  res <-switch(x, "1번째 조건",
               "2번째 조건",
               "3번째 조건")#default는 없다.
  return(res)
}

test_switch(1)
test_switch(2)
test_switch(3)
test_switch(4)

# ifelse(조건, 참일때 반환 값, 거짓일때 반환값)
# R에서 가장 널리 활용되는 조건절
# ifelse문으로 양수, 음수, 0 판별 함수
test_ifelse <- function(x){
  # 결과 문자열 조합
  paste("x는", ifelse(x > 0, "양수입니다",
                     ifelse(x == 0, "0입니다.","음수입니다.")
                     )
        )
}

test_ifelse(10)
test_ifelse(0)
test_ifelse(-10)

# 반복문
# repeat : 최소 1회는 실행, 중단 로직은 직접 작성해야 한다.
test_repeat <- function(to=9){ # 9는 to의 기본값
  # 1부터 to까지 반복하면서 값을 출력
  cnt <- 1
  repeat {
    print(cnt)
    cnt <- cnt + 1
    if (cnt > to ){
      break
    }
  }
}
test_repeat(5) # 1부터 5까지
test_repeat() # to는 기본값 9가 있으므로 생략 가능
test_repeat(to=1) # repeat는 최소 1회는 수행

# while문 : 특정 조건을 만족하는 동안 반복
test_while <- function(to = 10){
  cnt <- 1
  # 조건에 따라 단 1번도 실행되지 않을 수도 있다.
  while(cnt < to) {
    print(cnt)
    cnt <- cnt + 1
  }
}

test_while(to=5)
test_while() # to는 기본값이 있으므로 생략 가능
test_while(1) # while은 조건에 따라 실행되지 않을 수 있습니다.

# for ( 객체 in 벡터) : 반복 위한 인덱스 변수는 없다.
test_for <- function(){
  nums <- c(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
  for(num in nums){
    print(num)
  }
}

test_for()

# 구구단 만들기
test_gugu <- function(){
  # 단수 돌리기
  dans <- seq(2, 9)
  for(dan in dans){
    print(paste0(dan, "단"))
    
    for(num in 2:9){
      print(paste(dan, "*", num, "=", dan * num))
    }
  }
}
test_gugu()