Andrie de Vries - R für Dummies

> print("Hallo Welt!")

R reagiert umgehend mit dieser Ausgabe:

[1] "Hallo Welt!"

Herzlichen Glückwunsch! Sie haben gerade Ihr erstes R-Skript geschrieben.

Wie bereits in der Einleitung erwähnt, verbinden wir die beiden Elemente (Eingabe und Ausgabe) zu einem zusammenhängenden Block:

> print("Hallo Welt!")

[1] "Hallo Welt!"

Geben Sie das Folgende in die Konsole ein, um die Summe aus fünf Zahlen zu berechnen :

> 1+2+3+4+5

[1] 15

Die Antwort ist 15, wie Sie leicht nachrechnen können. Womöglich denken Sie, es müsse doch einen einfacheren Weg geben, die Summe dieser Zahlenreihe zu berechnen – und Sie hätten recht. Wie das genau geht, sehen wir uns im nächsten Abschnitt an.

Ein Vektor ist die einfachste Datenstruktur in R. Im R-Handbuch ist ein Vektor als »einzelnes Objekt, das aus einer Ansammlung von Dingen besteht« definiert. Eine Ansammlung von Zahlen ist beispielsweise ein numerischer Vektor – die ersten fünf ganzen Zahlen bilden demnach einen numerischen Vektor der Länge 5.

Um einen Vektor zu erzeugen, geben Sie Folgendes in die Konsole ein:

> c(1,2,3,4,5)

[1] 1 2 3 4 5

Beim Erzeugen dieses Vektors haben Sie bereits erfolgreich eine Funktion in R verwendet. In der Programmierersprache ist eine Funktion ein Stück Code, das Eingaben erwartet und dann mit diesen Eingaben etwas vorher Definiertes anstellt. Beim Konstruieren des Vektors weisen Sie die Funktion c()an, einen Vektor mit den ersten fünf ganzen Zahlen zu erzeugen. Die Angaben innerhalb der Klammern werden als Argumente bezeichnet.

Sie können einen Vektor auch mithilfe von Operatoren erzeugen. Ein Operator ist ein Symbol, das Sie zwischen zwei Werte setzen, um eine Aktion mit den beiden Werten durchzuführen. Die Symbole +, -, *und /sind allesamt Operatoren für die vier Grundrechenarten und bedeuten dasselbe wie in der Mathematik. Wenn Sie also 1+2in R eingeben, erhalten Sie erwartungsgemäß 3zurück.

Ein weiterer, sehr hilfreicher Operator ist der Sequenzoperator (von englisch sequence ). Er sieht wie ein Doppelpunkt (:) aus. Geben Sie bitte das Folgende in die Konsole ein:

> 1:5

[1] 1 2 3 4 5

Das sieht schon eher aus wie R. Mit drei Tastendrücken haben Sie einen Vektor mit den Werten 1bis 5erzeugt. Die Summe der Elemente des Vektors erhalten Sie so:

> sum(1:5)

[1] 15

Auch wenn dies ein sehr einfaches Beispiel ist, zeigt es deutlich, dass Sie mit wenig Code komplexe Operationen durchführen können. Da Vektoren die kleinste mögliche Dateneinheit in R darstellen, werden wir uns später ausführlich mit ihnen beschäftigen.

Natürlich können Sie R einfach als Taschenrechner benutzen, und das war's. Möglicherweise reizen Sie es dann jedoch nicht ganz aus. Richtig nützlich wird R durch seine Fähigkeit, Werte zu speichern und mit diesen gespeicherten Werten Berechnungen durchzuführen.

Probieren Sie Folgendes:

> x <- 1:5

> x

[1] 1 2 3 4 5

In diesen zwei Zeilen weisen Sie zunächst die Folge 1:5einer Variablen namens xzu. Anschließend weisen Sie R an, Ihnen den Inhalt von xanzuzeigen, indem Sie x, gefolgt von der -Taste, in die Konsole eingeben.

Der Zuweisungsoperator lautet in R <-. Diesen geben Sie in R mit zwei Tasten ein: der »Kleiner«-Taste ( <) und der »Bindestrich«-Taste ( -). Die Kombination beider Zeichen ergibt den Zuweisungsoperator. Es ergibt aus Gründen der Übersichtlichkeit Sinn, vor und nach dem Zuweisungsoperator Leerzeichen zu verwenden.

Neben dem Anzeigen des Werts einer Variablen können Sie auch Berechnungen damit ausführen. Erzeugen Sie eine zweite Variable mit dem Namen yund weisen Sie ihr den Wert 10zu. Anschließend addieren Sie xund y, etwa so:

> y <- 10

> x + y

[1] 11 12 13 14 15

Die Werte der beiden Variablen verändern sich durch diese Operation nicht, es sei denn, Sie weisen ihnen einen neuen Wert zu. Das können Sie leicht überprüfen:

> x

[1] 1 2 3 4 5

> y

[1] 10

Erzeugen Sie jetzt eine neue Variable z, weisen Sie ihr den Wert von x+yzu und lassen Sie sich den Wert von zanzeigen:

> z <- x + y

> z

[1] 11 12 13 14 15

Variablen können auch Texte aufnehmen. Zum Beispiel können Sie der Variablen hden Wert "Hallo"zuweisen, indem Sie die Zeichenkette in Anführungszeichen setzen:

> h <- "Hallo"

> h

[1] "Hallo"

Zeichen oder Zeichenketten (= Text) müssen in R immer in Anführungszeichen gesetzt werden. Dabei ist es egal, ob einfache oder doppelte. So ist sowohl der Ausdruck h <- "Hallo"als auch der Ausdruck h <- 'Hallo'in R zulässig. Aus Gründen der Einheitlichkeit werden in diesem Buch immer doppelte Anführungszeichen ""verwendet.

Im Abschnitt »Vektoren verwenden« weiter vorn in diesem Kapitel haben wir die Funktion c()benutzt, um numerische Werte zu Vektoren zu kombinieren. Diese Technik funktioniert auch für Text:

> hw <- c("Hallo","Welt!")

> hw

[1] "Hallo" "Welt!"

Um mehrere Textelemente zu einem einzigen zu verbinden, können Sie die Funktion paste()verwenden. Standardmäßig trennt diese Funktion die Elemente mit einem Leerzeichen, etwa so (und bitte zählen Sie wieder die Anführungszeichen der Ausgabe):

> paste("Hallo", "Welt!")

[1] "Hallo Welt!"

Sie können auch Skripte schreiben, die mit dem Anwender kommunizieren. Um dem Nutzer Fragen zu stellen, verwenden Sie zum Beispiel die Funktion readline (). Im folgenden Codeausschnitt lesen Sie einen Wert von der Tastatur ein und weisen ihn der Variablen deinnamezu:

> h <- "Hallo"

> deinname <- readline("Wie lautet Dein Name? ")

Wie heisst du? Andrie

> paste(h, deinname)

[1] "Hallo Andrie"

Je länger Ihr Code wird, desto umständlicher wird es, alles über die Konsole einzugeben – mit Drücken der -Taste nach jeder Zeile. Wie schön wäre es, zum Beispiel die drei (Eingabe-)Zeilen oben erst einzugeben, etwaige Fehler zu beseitigen und dann alle auf einmal ausführen zu lassen. Wie das geht, zeigen wir Ihnen im nächsten Abschnitt.