【附文档】R语言绘图快速入门第一弹——必备工具安装和基础语法

R语言是一种用于统计计算和图形的编程语言和软件环境，全称为“The R Project for Statistical Computing”。它是一种高级语言，语法简单，易于学习和使用。相比其他编程语言，R语言的数据可视化能力更为强大，可轻松实现复杂图形绘制。目前，R语言在各个领域应用广泛，尤其在科研绘图领域，它被视为首选工具。

一、 安装R、Rtools和RStudio

在 https://cran.r-project.org/mirrors.html 中选择任意国内镜像，Windows系统电脑系统点击“Download R for Windows”（苹果电脑选择macOS），点击“base”选择“Download R-4.4.2 for Windows”进行下载。

双击运行“R-4.4.2-win.exe”，默认语言为简体中文，一直点击下一步直至结束。若想更改安装路径，需要注意路径内不要出现中文、空格、引号等特殊字符。

在进入镜像后，点击“Rtools”，选择与R一样的的版本号，点击“Rtools44 installer”进行下载。

注意： 电脑处理器为ARM就下载后面那个，处理器信息可以通过设置➡关于或者按Win+R，输入msinfo32，按回车键看系统信息；笔记本可以直接看键盘面板下面贴的图标。

下载完成后，双击运行，一样是一直点击下一步直至结束。若想更改安装路径，需要注意路径内不要出现中文、空格、引号等特殊字符。

在官网（ https://posit.co/download/rstudio-desktop/ ）点击“Download RStudio Desktop for windows”下载RStudio。

下载完成后，双击运行，同样是一直点击下一步直至结束。

运行RStudio，点击Tools➡Global Options➡Packages，选择中国的镜像，以免下载R包时用的国外镜像导致网络一直连不上。

RStudio界面可以分为四个区域，一般我们在代码编写区域撰写代码，运行区域显示代码运行结果。其中，代码运行去也可输入单行代码进行运行测试或者查看路径、R版本、变量信息等。

第一次打开RStudio界面看不到代码编写区域，需要新建一个R文件或者用RStudio打开一个R文件。下次再打开时，RStudio界面会记住之前的操作，直接打开上次的文件。其他更详细的RStudio使用方法，大家可以直接在网上进行搜索，这里不再赘述。

二、基础语法

当我们手上有好几个数据时，为了让软件知道具体要用哪一个数据，我们需要给这些数据取名字。名字就相当于变量名称，变量则是数据存储的位置。当我们要用到名称为“String”的变量数据时，只要把这个名字写给软件，软件就会按照这个名称去对应的数据存放位置，把数据拿出来给我们。变量名称有问题时，我们就无法获得数据进行后续操作，因此变量赋值是最基本也是最重要的一步。

在R语言中，有效的变量名称由字母，数字以及点号.或下划线_组成，但它不能以数字或一个点后跟数字开头。当然，系统的保留字也是不允许的，如 if 和 for 。

我们可以用 给变量赋值， 首选是。<

R的最基本数据类型主要为三种：数字（Number）、逻辑（Boolean）和文本（Character）。

⚫数字类型：用于存储整数和浮点数。

⚫逻辑类型：用于存储布尔值TRUE和FALSE。

⚫文本类型：常用于存储字符串，字符串需要用单引号''或双引号""（英文字符）包括。

按对象分类 ，数据可分为向量（vector）、数组（array）、矩阵（matrix）、列表（list）、数据框（data.frame）和因子（factor）。

向量 是数值的有序集，从数据结构上看就是一个线性表，可以看成一个数组。我们可以用 c() 将多个元素组合起来创建向量，冒号运算符:可用来快速生成一个连续的整数序列。

在R语言中，向量化操作是一大特色，它可以让 运算符或函数能作用于向量中的每个元素 ，无需显式地使用循环。

数组能存放多维矩形数据，而矩阵是一种特殊的二维数组 。 矩阵可以用 matrix() 函数来创建，用于存储具有相同数据类型（通常是数值）的元素。数组可以用 array() 函数来创建，也是只能存储具有相同数据类型的元素。访问数组和矩阵内的元素时，可以通过使用元素的列索引和行索引，类似坐标形式，如 P[1,3] 是获取矩阵P第一行第三列的元素。

列表 是一种灵活的数据结构，可以存储和操作多种类型的数据对象，如数字、字符串、向量、另一个列表、矩阵、数据框等。列表可以用 list() 函数创建，通过位置索引（双括号[[ ]]和单括号[ ]）或名称（$操作符）来访问和修改列表元素。

数据框 是一种特殊的二维列表，可以理解成我们常说的“表格”。数据框每一列都有一个唯一的列名，长度都是相等的，同一列的数据类型需要一致，不同列的数据类型可以不一样。

数据框是我们绘图中最常用的一种数据类型。它可以用 data.frame() 函数来创建，语法格式如下：

数据框内的元素获取方式类似“表格”，可以通过位置索引[行索引，列索引]或者$列名/[[列名]]+行索引方式。

此外， 因子（Factor） 用于存储不同类别的数据类型，常用于绘图中的坐标轴标签或数据分组。因子可以用factor()函数创建。

若想在R中进行数学计算，可用到以下数学运算符（优先级越小，计算顺序越靠前）：

若想比较两个向量，可用到以下关系运算符和逻辑运算符：

两相比较后，结果返回一个布尔值，判断正确返回TRUE，反之为FALSE。

此外，%in%可用来判断元素是否在向量里，有的话返回 TRUE，没有返回 FALSE。

函数是一种可重复用的代码块，用于执行特定功能。在R语言中定义函数的基本语法如下：

可以看到，创建自己的函数与变量赋值类似， 固定框架为function(参数){代码块} 。我们调用函数也跟使用变量一样， 直接键入函数名称() 即可。

需要注意的是，函数花括号内的代码块是与其他区域是隔开的，另有一番小天地，在里面的变量外面是不认的。若想要函数内赋值的变量能“走出来”，就需要使用全局变量了，但初入门不建议这么做，容易自己搞混了。

当然，R语言也提供了很多可用的内置函数，我们无需定义它就可以直接使用，如seq()，mean()，max()，sum(x) 以及paste(...)等 。

此外，我们可以使用?（英文字符的问号）或help()函数来查看函数信息，如?mean、help(mean)。在RStudio也可以直接进行搜索。

三、福利