【R講座】Rの基本操作と基礎知識

終了

アプリケーションを終了するには、次のいずれかの方法を使用します。

• ウィンドウ右上（または左上）のバツ印をクリックする
• 以下のコマンドを実行する

# アプリケーションの終了
q()　# もしくは、quit()

関数（コマンド）

Rには多くの関数があり、これらの関数を利用することで作業を行なっていきます。関数の基本構造は以下のようになります。

エクセルを使ったことがある人なら、馴染みある構造だと思います。

コメント

入力したコマンドの意味などをメモしたいときは、# を使います。

# 以下の文字列は無視されるので、そこにコメントを書き込みます。

# コメントの書き込み
print("Hello World") # このコードは"Hello World"と表示します

あまり使わないコードは時間が経つと忘れがちで、他人にも理解しづらくなるため、可読性を高めるためにも簡潔なコメントを残すといいでしょう。

履歴

前に使ったコマンドを再使用したいときは、コンソールペイン上でキーボードの上下の矢印キーを使います。

RStudioでは、右上ペインの「History」タブで履歴を確認できます。再使用したいコマンドをクリックするとコンソールペインに表示されます。

また、箒のアイコンで履歴の全削除ができます。

ヘルプ

関数のヘルプを見たい場合は、次のコマンドを使用します。

# 関数「print()」のヘルプを表示
help(print)

# または、
?print

コマンドを入力すると、RStudioでは、右下ペインの「Help」タブに関数のヘルプが表示されます。

インターネットには多くの解説があるので、ヘルプを見てもわからない場合はインターネットを検索してみましょう。
日本語で検索して見つからないときは、英語で検索すると見つかることがあります。

作業ディレクトリの設定

ファイルからデータやプログラムを読み込んだり，ファイルにデータを書き出したりする場所を作業ディレクトリといいいます。

# 現在のディレクトリを確認
getwd()

[1] "/Users/Username/R"

# ディレクトリの設定
setwd("/Users/Username/R") # 架空のディレクトリ

RStudioのホームディレクトリの変更は以下の手順で行います。

1. 「Tools」 → 「Global Options…」をクリックします。
2. 「General」ウィンドウの「Basic」タブに移動します。
3. 「Default working directory」横にある「Browse…」ボタンをクリックし、希望するディレクトリを選択します。
4. ディレクトリ選択後、「Apply」を押して設定を適用します。

Rの計算と演算子

Rは関数と演算子を使って計算を行なっていきます。
ここでは基本的な演算子や演算記号、数学関数などを紹介します。

基本的な計算

数学関数で計算

論理・比較演算子

その他の演算記号

# セミコロンを使って１行に２つのコードを書き込む
print("abc"); print("def")

[1] "abc"
[1] "def"

# 公差±1の数列
1:5
5:1 # 逆向きもOK

[1] 1 2 3 4 5

[1] 5 4 3 2 1 # 逆向きの場合

# 行列積
a <- matrix(1:4, nrow = 2)
b <- matrix(5:8, nrow = 2)
a %*% b

     [,1] [,2]
[1,]   23   31
[2,]   34   46

# 外積
c(1, 2) %o% c(3, 4) 
# もしくは、outer(c(1, 2), c(3, 4), "*")

     [,1] [,2]
[1,]    3    4
[2,]    6    8

# []を使ってベクトルの要素の取り出し
x <- c(10, 20, 30, 40)
x[2]

[1] 20

# []を使って行列の要素の取り出し
m <- matrix(1:9, nrow = 3, byrow = TRUE)
m[2, 3]

[1] 6

# 行列 m の中身

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    2    3
[2,]    4    5    6
[3,]    7    8    9

# [[]]（二重角括弧）を使って要素の取り出し
lst <- list(a = 1:3, b = "hello")
lst[[1]] 

# lst$aも同じ結果になります

[1] 1 2 3

lst[1]

$a
[1] 1 2 3

# パイプ演算子
"abc" |> print()　# print("abc")と同じです

[1] "abc"

Rでは、これ以外にもたくさんの演算子や演算記号が用意されています。初めて触れる方は、「こんなこともできるんだ」と気軽に眺める程度で十分です。使っていると自然に覚えられると思います。

Rのデータ型

Rにはさまざまなデータ型があります。データ処理や分析に欠かせない要素なので、以下に主要なデータ型を紹介します。

RStudioでは右上ペインの「Environmet」タブからデータ型を確認できます。

関数の引数によってはデータ型の指定が必要な場合があるため、頭の片隅に置いておくとスムーズにコードを書く助けになります。

文字列の操作

いきなり文字列の操作するのかと思われるかもしれませんが、Rではパスやディレクトリの設定などに文字列を使うため、基本的な操作方法を紹介します。

文字列の基本

文字列はダブルクオート " " またはシングルクオート ' ' で囲みます。

# ダブルクオートで囲む
"abc" 

# シングルクオートで囲む場合は'abc'

[1] "abc"

タブスペース・改行・引用符

文字列にタブスペースや改行、引用符を挿入するときは「 \ 」を使用します。

# タブスペース
cat("abc\tdef")

abc	def

# 改行
cat("abc\ndef")

abc
def

# ダブルクオート(\"で挟む)
cat("ab\"cd\"ef")

ab"cd"ef

文字列の結合

paste()関数を使って複数の文字列を結合します。

# AとBCを結合する
paste("A", "BC")

[1] "A BC"

文字列の長さ

nchar()関数を使って各文字列要素の長さを返します。

# 文字列の長さを数える
nchar("abcdefg")

[1] 7

部分文字列の抽出

substring()関数を使います。この関数はsubstring(文字列, 開始位置, 終了位置)の引数で文字列を抽出します。

substring("abcdefg", 2, 5)

[1] "bcde"

ここでは、次のポイントを押さえておきましょう。

パッケージとライブラリ

Rでは、関数やデータを機能別に分類し、パッケージとしてライブラリ形式で提供しています。必要に応じてパッケージのインストールや起動を行いましょう。

標準パッケージ

次のパッケージは標準搭載されているのものです。

拡張パッケージのインストール

標準パッケージの他に、たくさんの便利なパッケージがRでは提供されています。次の方法でインストールを行います。パッケージ名を任意のものに書き換えて使ってください。

# パッケージのインストール
install.packages("パッケージ名")

RStudioでは右下ペインの「Packages」タブにある「Install」ボタンをクリックします。

すると次のポップアップウィンドウが開くので、任意のパッケージ名を入力して、「Install」ボタンをクリックします。

パッケージの読み込み

標準パッケージ（例：base）はそのまま利用できますが、その他のパッケージを使うには以下のコマンドで読み込みます。

# パッケージの読み込み
library(パッケージ名)

RStudioでは右下ペインの「Packages」タブにあるリストにチェックを入れると、読み込まれます。

パッケージのヘルプ

パッケージのヘルプを参照するには、次のコマンドを入力します。

# パッケージのヘルプ
library(help = "パッケージ名")

パッケージのインストールと読み込みでは次のポイントに注意です。