基本 R 语法

R 有六个主要组成部分：基础 R、R 控制台、CRAN、IDE、脚本和工作目录。本课程将重点介绍基础 R、R 控制台、脚本和 IDE。我们暂时不会使用 CRAN 的任何扩展功能，也不会设置工作目录——这些内容将在后续课程中详细讨论。

本课程中的任何 R 脚本都将遵循相同的基本结构：

1. 接收一些数据
2. 对数据进行处理并执行某些统计操作
3. 以某种形式输出结果

将代码按这三个主要部分进行结构化，是 R 中数据科学编程的最佳实践。随着时间推移，我们会增加更多复杂性和子组件，但这一基本结构始终不变。

尽管如此，我们将从一个典型的“Hello, world!”示例开始，并逐步构建出一个基于数据的模型。

1# 获取输入并将其赋值给变量
2VAR_InputText <- "Hello, world!"
3
4# 打印变量的内容
5VAR_InputText

第 1 行 是一个赋值操作。它将值 “Hello, world!” 存入变量 VAR_InputText。注意，与某些其他编程语言不同，R 中没有声明数据类型。在 R 中，无需指定变量将包含何种类型的数据。

同时注意使用的运算符 <-，它是 R 中的赋值运算符之一。共有三种赋值运算符：

• <-：表示向左赋值（箭头方向）。
• ->：表示向右赋值（同样按箭头方向）。
• =：表示向左赋值。

这些运算符用于将值赋给变量。因此，赋值后，该变量就包含了这个值。在此例中，第一行执行后，变量 VAR_InputText 就包含了 “Hello, world!” 这个值。

请修改上方代码，尝试使用另外两个赋值运算符。它们的工作方式相同。但使用 -> 运算符时，需将值放在左边，变量名放在右边（信息流向与箭头一致）。

然而，随着学习深入，我们将几乎只使用 <- 运算符进行赋值。这种方向性是标准做法，也是我们在几乎所有 R 代码中看到的形式。虽然 -> 运算符使用方便，但它可能导致代码可读性下降。而 = 运算符通常保留用于函数参数传值，以保持代码风格的一致性。

第 2 行 是一个输出操作。语句 VAR_InputText（无其他修饰）等价于其他编程语言中的 print() 语句。要让 R 输出变量中的内容，只需输入变量名即可。R 会自动识别数据类型，并将内容正确打印到控制台。这一特性非常便捷，未来会非常有用。基础 R 提供了 print() 函数，但通常比直接写变量名更少使用。在上方代码窗口中，将 VAR_InputText 改为 print(VAR_InputText)，结果完全相同。

第 1 行和第 4 行：上述代码示例中的第三个组成部分是开头带有 # 的行。在 R 中，# 用于开始注释。它允许我们用自然语言描述代码的功能。本课程的所有代码都会被详细注释，因此你会频繁看到 # 运算符。关于注释的最佳实践将在后续课程中讨论，但目前需要知道的是：注释存在且与实际可执行代码不同。

需要注意以下几点关于 R 中注释的事项：

• 注释对脚本的执行没有任何影响。可以写得任意长或任意多，但不会改变代码的运行结果。可以把注释看作仅供人类阅读的内容——计算机完全忽略它们。
• 注释可以单独成行，也可以与可执行代码在同一行，例如：

1# 获取输入并将其赋值给变量
2VAR_InputText <- "Hello, world!"

这与下面的形式同样有效：

1VAR_InputText <- "Hello, world!" # 获取输入并将其赋值给变量

在课程推进过程中，这两种注释形式都会使用。注释的主要目标是让代码尽可能易读，因此我们会采用最清晰的方式书写注释。

有些编程语言支持多行注释的特殊符号，但 R 不支持。如果一条注释跨越多行，必须每行都以 # 开头。

在上方代码窗口中尝试移动注释位置，测试两种形式，或添加更多注释、删除注释。注意这些更改不会影响代码的实际执行。

现在我们已经掌握了如何将值赋给变量以及输出变量内容的方法，接下来可以开始讨论如何操作这些数据。本课将从最基本的结构讲起。

我们最常见的操作是数学运算。通常会有多个变量存储不同的数值，并需要执行一些数学计算。例如，下面这段脚本：

1# 为输入变量赋值
2x <- 3
3y <- 2
4
5z <- x + y  # 执行基本数学运算
6z           # 输出结果
7
8z <- x * y  # 执行基本数学运算
9z           # 输出结果
10
11z <- x ^ y  # 执行基本数学运算
12z           # 输出结果
13
14z <- x %% y # 执行基本数学运算
15z           # 输出结果

在此示例中，新增了几行代码，实现了不同的算术运算。例如：

• 第 6 行：z 将被赋予 x 和 y 两个输入变量相加的结果。

在基础 R 中，我们有以下几种算术运算符可用：

• +：加法
• -：减法
• *：乘法
• /：除法
• ^ 或 **：幂运算（“……的……次方”）
• %%：取模运算符——返回第一个数除以第二个数的余数，例如 3 %% 2 等于 1
• %/%：整数除法运算符——返回除法的整数部分（即不带小数的商）

请在上方代码窗口中尝试这些运算符。

至此，我们已掌握 R 脚本的基础！从现在起，我们将逐步增加复杂度，但整体结构始终围绕三个核心环节：接收数据、处理数据、输出结果。每当遇到困难时，都可以回到这个起点，通过判断当前处于哪个阶段来理清思路。