前言：零基础开始学习的小白，文科生没接触过编程，所以想通过输出倒逼学习，通过简书记录自己的学习过程，已经有很多前辈做了很好的R语言各种教程工作，感谢能站在巨人们的肩膀上开始学习，我参考学习过的链接也会直接附上。输出的内容仅仅是我摸索的过程，以促进学习为出发点，如果也能有幸帮助到后来的小伙伴，也很开心~

笔记目录：
1.0 R及Rstudio的安装和参考文献介绍
1.1 RStudio的用户界面
1.2 运行R命令、创建对象
1.3 使用R函数
1.4 可放回抽样
1.5 编写自定义函数
1.6 为函数自定义参数
1.7 学会使用R脚本编辑代码
1.8 小结

1.0 安装R和RStudio

R安装：https://www.r-project.org/
RStudio安装：https://www.rstudio.com/
可以看下面详细的教程：R 安装详解_CSDN博客

我学习的书是：R语言入门与实践 (ituring.com.cn)
下面的学习主要以这本书的结构和内容安排进行记录，因为纯小白入门，希望刚开始能有一个完整的知识体系。这个过程中也会搜索网络资源进行辅助学习，边练习边记录，希望能比较扎实的学会。

本书设置了三个虚拟的项目，通过R实现开赌场的梦想：
项目1：一对可以用来生成随机数字的骰子（非均匀骰子）
项目2：一副可以用来发牌和洗牌的扑克（玩扑克牌）
项目3：一台模拟真实的视频彩票终端机的老虎机（老虎机）
我觉得这个设计很有趣，也很科学合理，“开赌场”就是一个大项目，具体通过完成一个一个小项目，在这个过程中实践R的基本操作，使得每个操作有一个具体的目标。如果像说明书一样去学习，恐怕很枯燥，很难推进下去。

正如书中所说：

认认真真地跟着本书完成全部三个项目之后，你将掌握数据科学家所必需的专业技能。具体来说，你将学会如何将数据存储到计算机内存中，如何访问计算机内存中的数据，以及如何在必要的时候对内存中的数据值进行转换。你还将学会如何用R编写自己的程序，并将其用于分析数据和运行模拟。（P2）

本章开头第一句话：“本章概述了R编程的基础技能，学完之后你就可以立即上手编写R程序了。”给了我很大的动力和激励，信心满满的开始学习啦！

1.1 RStudio的用户界面

以下是RStudio的基础界面，四个主要的窗口：

RStudio界面.png

R和RStudio都是帮助我们与计算机进行对话的工具。书中一个形象的比喻，RStudio是话筒，而R则是沟通所用的语言。而从界面来看，R是毛坯房，RStudio是精装房，我们从操作更方便，界面更美观的RStudio开始吧~

1.2运行R命令、创建对象

在R语言中，#为注释符号（commenting symbol），#后的内容不会被当作R命令执行。我们在编写程序过程中要养成添加注释的习惯，不然过一段时间再打开，都不知道写的什么了，尤其像我这种小白，一定要边写边注释喽！
和书中保持一致，以下代码中，一个#代表添加的注释，两个#代表程序的执行结果。
在控制台窗口最下面的>提示符后键入代码，即R命令（command），回车后，计算机就会执行该命令。

#我的第一行代码，生成骰子的六个数字
#运算符(:)，表示返回两个整数值之间的所有整数，快速生成数字序列（向量）
1:6
##1 2 3 4 5 6

创建R对象：确定一个名称，将数据用赋值符号（<-）赋值给它，快捷键Alt+-。

创建的R对象会显示在右上方的环境窗口，这里会显示最近一次打开RStudio创建的所有R对象。
也可以用ls命令，查看已经命名的哪些R对象。ls()
R对象命名规则：不能以数字开头；不能有特殊符号，如!$^@*&等；同时区分大小写，name和Name是两个不同的对象。
R可以自由运算，也可以以对象进行整体运算，R采用元素方式执行运算（相同的运算应用于该数字集的每个元素）

#创建一个对象，die（骰子）
die <- 1:6
#查看储存内容，输入名称，回车
die
## 1 2 3 4 5 6
#元素方式运算
die-1
## 0 1 2 3 4 5
die/2
## 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
#两个向量的运算，R会执行向量的每个元素对应运算，产生同样长度的新向量。
die*die
## 1  4  9 16 25 36
#如果两个向量长度不相等，会重复运算较短的向量（向量循环）；
#如果长向量不是短向量长度的整数倍，R会返回警告信息。
die + 1:2
## 2 4 4 6 6 8
die + 1:4
## 2 4 6 8 6 8
## Warning message:
## In die + 1:4 : 长的对象长度不是短的对象长度的整倍数

1.3使用R函数

我们已经创建了一个虚拟骰子，如何实现随机抽样呢？这个时候就需要用到R函数。

R函数的使用方法：名称+（），（）可以看作函数“触发器”。
如果键入一个函数没有加（），R会展示这个函数所存储的代码。
函数中的数据该函数的参数（argument），参数可以是原始数据、R对象、另一个R函数的返回结果（执行方式从内到外）。
sample（随机抽样）这个函数，可以帮助我们模拟掷骰子。

#R函数的执行方式是从内到外。如，下面例子R先找到die这个对象，然后计算6个数值的平均值，再进行四舍五入。
round(mean(die))
## 4
sample(x=die,size=1)
sample(die,size=1)
sample(die,1)
## 3

以上三行命令效果都是一样的，一般前面1-2个很熟悉的参数，可以不写参数名称，R会根据参数顺序自动识别）
如果不知道如何设置函数的参数，可以用args函数查看参数。

args(sample)
## function (x, size, replace = FALSE, prob = NULL) 
#sample默认为不可放回抽样，即replace = FALSE。因此如果同时抽取两个数，不可能相同。
#将replace改为TRUE，设定为可放回抽样，才可以真正模拟骰子。

1.4 可放回抽样

下面模拟一对骰子的投掷，并计算两个骰子点数的和（随机可放回抽样）：

sample(die,size=2,replace=TRUE)
#将这一对模拟的骰子创建为R对象dice，把抽取骰子的这组结果保存到对象中，结果就不会改变了。
dice <- sample(die,size=2,replace=TRUE)
dice
sum(dice)
## 9

1.5 编写自定义函数

接下来，我们把刚才模拟掷一对骰子的R程序进行打包，生成一个新的函数roll，这样每次重新投掷就变得更加方便。每次调用roll（）函数，R都会返回两个骰子点数的和。
为什么要自定义函数？

自定义的函数和R中的其他函数没有任何区别。
可以随时按照自己的需求创造出新的、定制化并且可以重复使用的工具。
就像在excel中增加一个自定义选项加入菜单栏，但我们没办法完全自定义程序。

如何自定义函数？

R函数实际上就是一种不同类型的R对象。
任何一个函数包含三部分：函数名、程序主体、参数集合。
编写自定义函数只需要把这三部分内容定义好，并存储在一个R对象之中。
函数构建器：这里用到function（）函数。funtion（）函数+｛｝，可以将后面｛｝的所有代码构建成一个新的函数。

构建函数流程.png（P20）

roll <- function(){
  die <- 1:6
  dice <- sample(die,size=2,replace=TRUE)
  sum(dice)
}
roll()
## 6

1.6为函数自定义参数

你可以在自定义函数中设置任意数量的参数，只要在function后的括号中列出它们的名称，并且用逗号隔开即可。

设置参数的好处是，可以调用任意范围内的值，如sample在任意范围内进行随意抽样。
如果没有设置参数值，那么R会用该参数的默认值代替（前提是在定义函数时设置了该参数的默认值）。

#增加这个参数的好处是，bones可以设置为任意范围数列，可以投掷不同类型的骰子。
roll2 <- function(bones){
  dice <- sample(bones,size=2,replace=TRUE)
  sum(dice)
}
roll2(bones = 1:6)
## 8
#可以给bones设置一个初始默认值。
roll2 <- function(bones = 1:6){
  dice <- sample(bones,size=2,replace=TRUE)
  sum(dice)
}
roll2()
## 7

1.7学会使用R脚本编辑代码

我们在控制台编辑的命令和创建的函数，如果想编辑和重复使用，用R脚本（script）创建代码草稿，会非常便捷和方便。

创建方式：File>New File >R Script
运行脚本：Ctrl+回车，可以实现Run的功能，默认运行鼠标光标所在的行。用鼠标选中一段代码，便会运行这段代码。

使用编程脚本文件的好处：
1. 可中断性
第一天编辑的工作保存脚本文件，第二天可以在第一天基础上继续编写程序。有时候开始一个项目，每次关开界面需要很大的勇气，很多操作都得从头再来。
2. 可再现性
脚本文件使做得所有工作有记录可查，很强的可再现、可重复性，对于很多科研项目需要不算重复调试，是很大的帮助！
3. 便于交流分享
可以把脚本分享给别人，适合团队工作，可以减少很多重复性工作。

1.8小结

学完这一章，已经打好了R初步操作的基础，已经在计算机中存储了一对虚拟的骰子（dice）和模拟骰子骰子的roll函数，能够初步通过R语言和计算机交流了。但今天看一个教程视频，up主说：“敲1万行代码才可能入门！”第一章，我敲了75行代码（加注释），慢慢积累嘛，已经走出最难的第一步啦！

总结：R语言最重要的两个组成部分：

对象：用来存储数据；
函数：用来操作分析数据。
R还使用+、-、*、/和<-、:等运算符来完成基本的任务。

通过本章，我们已经能够利用R对象在计算机中存储数据，并通过R函数将一些复杂的计算任务自动化。

《R语言入门与实践》第一章：R基础