R（RStudio）を使う（1）

Rについて

Rについて、できることや知っておくべきことをまとめておきます。

Rでできること

Rはパッケージを用いて拡張することができるという特徴があるので、どんどんできることが増えています。最近では、レポートの作成もできるようになりさらに便利になりました。

四則演算や関数を使った複雑な計算
データ（外部ファイル）の読み込み・書き出し
グラフの作成
統計解析・まとめ
パッケージを用いた拡張
プログラムの作成・シミュレーション
レポートの作成

知っておくべきこと

Rに限らず、新しいことを始める際に躓くことはよくあります。それを少しでも回避するために、知っておくべきことをまとめておきます。

コマンドの処理方法

Rはコマンドを上から順に逐次実行していきます。予定した動作と異なる結果の場合、コマンドを記述する順番もちゃんと確認してみましょう。

コマンドの実行には、スクリプトファイルを用いる場合と、直接実行する場合がありますが、どちらの場合も上から順に実行する点に違いはありません。スクリプトファイルを用いた方法は、また後述する予定です。

文字の入力について

Rに限らず、コンピュータ言語は文字の判別についてかなり厳格です。下記の点には特に注意してください。（絶対に推奨しませんが、）特にWordやExcelなどでスクリプトを管理する場合、半角と全角がわかりにくくなるので気をつけてください。

大文字と小文字: 大文字と小文字は違う文字として認識されます。つまり「a」と「A」は別物です。
半角と全角: 半角と全角も違う文字です。「10」と「１０」は別物です。; 特にスペースや括弧は気をつけてください。半角のスペースはスペースですが、全角のスペースは文字として認識されます。また関数などの閉じ括弧が全角だとエラーが出ますし、なかなか気づきにくいです。

プロンプト

RまたはRStudioのConsoleペインに表示される「>」をプロンプトと呼びます。Rのコマンドを直接実行する場合は、プロンプトに引き続き入力します。コマンドを入力している途中で「Enter」を押した場合、次の行に「+」が表示され、続きの入力を求められます（*）。

*: 入力し終えたのに「+」が表示される場合は、閉じ括弧が全角だったり、閉じ括弧の数があっていないことが多いです。

最低限の文法

Rを使い始めるに当たり、絶対に知っておいてほしい文法は、コメントと関数の使い方です。

コメントとは、Rのコマンドやコードに混じっていても、Rは読み込まない（評価しない）文章、つまり人のために書く文章を指します。

文頭・文中（*）・文末どこでも、「#」の後に続けて書いたものが改行まですべてコメントとなる。

*: 文中に「#」を書いた場合、以降全てコメントになり、Rに評価されないので注意が必要です。

コメントを書いたコマンド例


            > # ←の「#」以降は全てコメントなので、何も実行されない。
            > plot(1:10) # plot(○○)関数は作図コマンドなので、図が表示される。
            > # 上の行で、plot(1:10)は実行されるが、plot(○○)は実行されない。

コメントはスクリプトファイルなどにコードを残していくときに重要になります。もちろん自分が後で見返すときにも参考になりますし、他者がコードを見るときにも参考になります。具体的には、「何をどのように行うためのコードで、どんなデータが必要なのか」といった情報をしつこいくらいに記述しておけばいいと思います。

関数と引数

Rは関数（や演算子）を用いて操作することで電卓を超える能力を発揮します。関数は元から用意されているもの、パッケージの追加で使えるものの他、自分で作ることもできます。まずは、関数について、基本的なことだけまとめておきます。

上図の通り、関数は引数を用いて、返り値を返します。使い方は下記の通りです。


          > # 関数(引数, 引数, ...)
          > sqrt(2)
          > t.test(height ~ data = dat)

引数: 関数が読み込むオブジェクト（*）; ただし、引数を必要としない関数もある。
返り値: 関数が結果として返すオブジェクトで、リストやベクトルなどがある。

オブジェクトについてはまた別のところで解説します。ここでは、変数やデータなどと理解しておいて結構です。

ヘルプの使い方

Rでは、ヘルプを見るのにも関数を使います。関数の使い方をヘルプを例に見ていきましょう。


            > # help(関数名)：help()関数で関数やデータセットのヘルプを参照できます。
            > # 「?関数名」としてもヘルプを参照できます。
            > help(sqrt) # sqrt()関数は平方根を求める関数
            > help(t.test) # t.test()関数は検定を行う関数

また、関数名がわからず、キーワードしか情報がない場合、help.search()関数を使います。


            > # help.search("キーワード")でRのヘルプを検索してくれます。
            > help.search("Count Data")

ヘルプの構成

Description	説明	S4 methods	S4メソッドについて
Usage	関数のひな形	Note	注意書き
Arguments	引数の説明	References	参考文献
Details	詳細な説明	See Also	関連する事柄や関数など
Value	返り値	Examples	使用例

ヘルプを見たときに「ひな形」と「使用例」を見てまねをすることが理解への一番の近道になります。うまくいかない場合は、「引数」と「返り値」を調べてみるといいでしょう。

便利な小技

いくつかの使いこなすための小技を紹介したいと思います。

プロジェクトの活用

情報収集用のプロジェクトを作成しておくと、将来的に自分用のコマンド集ができあがるのでおすすめです。とにかくいつでも開けるようにして、しっかりとコメントをつけておくことがコツになります。

検索方法

Rは検索がしづらいソフトウェアです。検索のコツには以下のものがあります。

「R」だけでなく、「統計」など別の文言を追加する。
「エラーメッセージ」をそのまま検索する。
有用なサイトをブックマークしておき、サイト内を検索する。
twitterを検索する。

さらに細かい事柄

履歴機能: プロンプトが表示されている画面では、矢印キー「↑」「↓」でコマンドの履歴が使える。
補完機能: 「Tab」キーで補完機能が使える（RStudioではより優秀な補完機能が使えます）。; Rの例：sq「Tab」→sqrt; RStudioの例：sq「Tab」→sqrt()
コマンドの区切り: 「;」で複数のコマンドを１行に記述でき、まとめて実行できる。