实验3 R基础（三） 一、实验目的： 1. 掌握列表、数据框的相关运算； 2. 掌握R对数据文件的读写操作； 3. 掌握R的简单编程。 二、实验内容： 1. 完成教材例题； 2. 完成以下练习。 练习： 要求：①完成练习并粘贴运行截图到文档相应位置(截图方法见下)，并将所有自己输入文字的字体颜色设为红色（包括后面的思考及小结），②回答思考题，③简要书写实验小结。④修改本文档名为“本人完整学号姓名1”，其中1表示第1次实验，以后更改为2,3,...。如文件名为“1305543109张立1”，表示学号为1305543109的张立同学的第1次实验，注意文件名中没有空格及任何其它字符。最后连同数据文件、源程序文件等（如果有的话），一起压缩打包发给课代表，压缩包的文件名同上。 截图方法： 法1：调整需要截图的窗口至合适的大小，并使该窗口为当前激活窗口（即该窗口在屏幕最前方），按住键盘Alt键（空格键两侧各有一个）不放，再按键盘右上角的截图键（通常印有“印屏幕”或“Pr Scrn”等字符），即完成截图。再粘贴到word文档的相应位置即可。 法2：利用QQ输入法的截屏工具。点击QQ输入法工具条最右边的“扳手”图标，选择其中的“截屏”工具。） 1. 自行完成教材P84页开始的2.6-2.9节中的例题。 2. 教材在讲解列表（List）时，所举例子的参数是有名参数。这里我们练习创建一个列表，其参数是无名参数，并回答以下问题。 (1) 运行以下命令创建列表，注意每个元素的默认名称； L <- list(12,c(34,56),matrix(1:12,nrow=4),1:15,list(10,11)) (2) L[[2]][2]的输出结果是什么？请先自己写出结果，再运行验证； [1] 56 (3) 用1:10替换L的第四个元素，请写出命令，并运行验证； > L[[4]]<-c(1:10) (4) 将L的第五个元素中的11替换为20，请写出命令，并运行验证。 > L[[5]][2]<- 20 运行结果截图 3. （习题2.4）生成一个5阶的Hilbert矩阵， H(hij)nn，hij(1) 计算Hilbert矩阵H的行列式； (2) 求H的逆矩阵； (3) 求H的特征值和特征向量。 源代码： >n<-5;H<-array(0,dim=c(n,n)) >for(i in 1:5){for(j in 1:5){ H[i,j]<-1/(i+j-1) } } >H >det(H) >solve(H) >eigen(H) 运行截图： 1，i, j=1,2,…,n ij1 4. （习题2.5）已知有5名学生的数据，如下表所示。用数据框的形式读入数据。 学生数据 序号 姓名 性别 年龄 身高cm 体重kg 1 2 3 4 5 解：源代码：>df<-data.frame( Name=c("张三","李四","王五","赵六","丁一"), Sex=c("女","男","女","男","女"), Age=c(14,15,16,14,15), Height=c(156,165,157,162,159), Weight=c(42.0,49.0,41.5,52.0,45.5));df 运行截图： 张三 李四 王五 赵六 丁一 女 男 女 男 女 14 15 16 14 15 156 165 157 162 159 42.0 49.0 41.5 52.0 45.5 5. （习题2.6）将上题中的数据表的中数据写成一个纯文本文件，用函数read.table()读该文件，然后再用函数write.csv()写成一个Excel能打开的文件，并用Excel打开。 步骤： (1) 复制上表数据到记事本，并以ex2.6.txt为文件名保存在合适的目录中； (2) 在read.tabel()中利用file.choose()，打开对话框来读取此文件； (3) 用函数write.csv()将此文件以ex2.6.cxv为文件名保存。 (4) 找到ex2.6.cxv，并打开它验证。文件默认存在什么地方？如何找到此文件？如果想把此文件存放在D盘根目录下，如何修改代码？ 源代码： >df <-read.table(file.choose(),header=T) > df > write.csv(df, file=“ex2.6.cxv”) > write.csv(df, file=“D:/ex2.6.cxv”) 运行截图： R->改变工作目录-> 6. （习题2.7）编写一个R程序（函数）。输入一个整数n，如果n≤0，则中止运算，并输出一句话：“要求输入一个正整数”；否则，如果n是偶数，则将n除2，并赋给n；否则，将3n+1赋给n。不断循环，直到n=1，才停止计算，并输出一句话：“运算成功”。这个例子是为了检验数论中的一个简单的定理。 源代码： Fun<-function(n){ if(n<=0) list(fail="要求输入一个正整数") else { repeat{ if(n==1) break else if(n%%2==0){n<-n/2} else n<-3*n+1 } list("运算成功") } } 运行截图： 思考： 1. 列表元素除了可以用“列表名[[下标]]”、“列表名[["元素名"]]”这两种方式来引用外，还有哪一种方式？ 列表$元素名 2. 列表与数据框有什么异同点？ 异：1）列表元素的类型可以任意类型，不同元素不必相同的类型，其中的元素经常是向量和列表本身，元素本身允许是其他类型，长度不要求相同； 2）数据框通常是矩阵形式结构，数据框每一列是一个变量，每一行是一个观测，各列表的成员必须是向量、因子、数值型矩阵、列表或其他数据框，数据框的变量必须要相同的长度（行数）。 同：数据框可以用data.frame()函数生成，其用法与列表list()函数相同 3. 对于列表、数据框的编辑，edit()函数与fix()函数有什么不同？ edit()函数进行编辑、修改后的数据并没有保存在原列表或数据框，而是存在新的列表或数据，而fix()函数可以将编辑、修改后的数据保存原列表和数据框中。 4.当R读入其它格式的数据文件（如SPSS的数据）时，需要先输入一个什么样的命令？ >library(foreign) 三、实验小结（必写，但字数不限） 自己先把题算一遍，不要急于运行，算出结果，再运行检查结果是否一致，如果不一致，自己找出错误，重新再算，直到结果一致。熟练课本的例题，掌握知识点，多练题，学会编写题中要求的函数。 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/a2b6d1fb4a649b6648d7c1c708a1284ac850050f.html