R（１）基本文法 – Hirofumi Shiba

全ては関数である．
全てはベクトルであり，複雑な構造は dispatch の賜物である．

1 基本

1.1 対話モード

バッチ処理はR CMD BATCH file.zで行う．

When a user types a command at the prompt (or when an expression is read from a file) the first thing that happens to it is that the command is transformed by the parser into an internal representation. The evaluator executes parsed R expressions and returns the value of the expression. All expressions have a value. This is the core of the language. – R Language Definition

R：どこからでも対話モードで実行可能なのが R．
[1]はすぐ隣の要素の index．ALGOL 系と違い，1から index する．
- ベクトルは基本横で[1]という行の名前の後に表示される，行列の行は[1,]と indexing される．indexing の表示の違いでクラスの違いがわかる．

例

x <- c(10, 20, 30, 40)
x

[1] 10 20 30 40

mat <- matrix(1:6, nrow = 2)
mat

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    1    3    5
[2,]    2    4    6

関数名直打ちは定義が帰ってくる．

例

sum

function (..., na.rm = FALSE)  .Primitive("sum")

()も，直打ちも，generic function の神である print 関数を呼んでいる．

例

x <- 42
x

[1] 42

(x)

[1] 42

working directory の概念がある．
- getwd(), setwd()

1.2 関数

keyword をつけて呼び出せるが，位置が正しければ省略可能
- f(arg1=value1, arg2=value2)
R は 関数型言語 で，全ての実装は関数になっている．が，認知容易性のために予約語として実装された特殊文字を用いて，中置記法が使える．
- +などの二項演算子は”+”(1,2)として使える．
- inなどの Condition Flow の宣言っぽい演算子も実装は関数．

例

`+`(1, 2)

[1] 3

1 %in% c(1, 2, 3)

[1] TRUE

関数適用の大原則：リサイクル

logical の==も，matrix(3,3,3)も recycle される．
- (1,2,3) == (2,3,4)はベクトルの同一性を表さず，(F,F,F)を返し，matrix(3,3,3)は３でrecycleされた3×3行列．

例

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

Warning in c(1, 2, 3) + c(4, 5): longer object length is not a multiple of
shorter object length

[1] 5 7 7

c(1, 2, 3) == c(2, 3, 4)

[1] FALSE FALSE FALSE

matrix(3, nrow = 3, ncol = 3)

     [,1] [,2] [,3]
[1,]    3    3    3
[2,]    3    3    3
[3,]    3    3    3

1.3 オブジェクト操作

?Syntaxで演算の速さなどがわかる．

代入
- foo <- objectまたはobject -> foo
- <<-は再帰的代入
  - 関数の中でしか使われず，親 environment やグローバル環境の中からも右辺を探す．右辺が見つかったら再びそれを代入する．
- =は代入もできる
the operator = is only allowed at the top level (e.g., in the complete expression typed at the command prompt) or as one of the subexpressions in a braced list of expressions.

例

foo <- 1

change_foo <- function() {
  foo <<- foo + 1
}

change_foo()
print(foo)

[1] 2

evaluetion
- (object)
  - print(object) と等価．console だと裸で良い．
;
- 命令の併記

例

x <- 1; y <- 2; z <- x + y
print(z)

[1] 3

変数名に数字が使えるのいいな．
- 語頭は数字にはできない．

演算子まとめ

R Language Definition
Operator	Description
`-`	Minus, can be unary or binary
`+`	Plus, can be unary or binary
`!`	Unary not
`~`	Tilde, used for model formulae, can be either unary or binary
`?`	Help
`:`	Sequence, binary (in model formulae: interaction)
`*`	Multiplication, binary
`/`	Division, binary
`^`	Exponentiation, binary
`%x%`	Special binary operators, x can be replaced by any valid name
`%%`	Modulus, binary
`%/%`	Integer divide, binary
`%*%`	Matrix product, binary
`%o%`	Outer product, binary
`%x%`	Kronecker product, binary
`%in%`	Matching operator, binary (in model formulae: nesting)
`%\|\|%`	Null coalescing operator, binary
`<`	Less than, binary
`>`	Greater than, binary
`==`	Equal to, binary
`>=`	Greater than or equal to, binary
`<=`	Less than or equal to, binary
`&`	And, binary, vectorized
`&&`	And, binary, not vectorized
`\|`	Or, binary, vectorized
`\|\|`	Or, binary, not vectorized
`<-`	Left assignment, binary
`->`	Right assignment, binary
`$`	List subset, binary

2 制御

{suite}：ブロック

ブロックは閉じるまで評価されない．
```
{ x <- 0
x + 5
}
```
```
[1] 5
```

if, else, else if：条件分岐

if ( statement1 )
    statement2
else
    statement3

for, while, repeat：反復

for ( name in vector ) {
    statement
}

while ( statement1 ) {
    statement2
}

repeat {
    statement
    if ( condition ) break
}

switch (statement, list)：statementを評価した結果得る数値を用いて，listを indexing して（評価して）返す．
- switchは関数として実装されているが，「評価」のステップがあるために制御構文として使える．
```
x <- 3
switch(x, 2+2, mean(1:10), rnorm(5))
```
```
[1] -1.21239418 -0.42072586  0.93179085  0.70058355  0.03332041
```
```
switch(2, 2+2, mean(1:10), rnorm(5))
```
```
[1] 5.5
```

関数型言語なので，forもifもfunctionも関数だと思った方がいい．()と{}を取り，{}はブロックの意味しか持たず，改行を挟まないなら省略して良い．（C, C++, Python, PerlなどのALGOL系と全く同じ）．文は改行文字かセミコロンで区切る．なるべく制御（再帰構造）を避けるのが関数型言語としての目標になる．

Control 多分if(cond)というのは引数だ．全ての関数は引数を離して書いても良い．$も同様．改行を経ないexprの併記は;を用いる．{}は改行を超えてコンパイラにまとまりを通知する．インデントは視認性以外の意味はなさそう．

if節
- 構文：if(Cond) {expr} else {expr}
  - Condとは長さ1のlogical vectorに評価可能なobject
  - いずれの{}もなくても動くが，行を分けたいなら必要．document読む限りつけるのが推奨されている．
- ifelse(test, yes, no)：testには条件式（logical型に変換可能なobject），yes/noには返すすべき文字列．
  - ifelseにはない．
for文
- 構文：for(var in seq) expr
  - seqは最初に評価される．
  - length(seq)=0ならすぐにloopが終わる
  - inは特別なControl Flowのための予約語．
while文
- 構文：while(Cond) expr
その他
- repeat expr
- break：loopの外の最初の文に制御を移す
- next

valueについて：全部静かに返り値を返している * ifはcondの評価の結果をlogicalを返す * for, while, repeatはNULLを返す * break, nextはloopの中で制御を移すので，返り値は持たない．

3 関数定義

function object を返す constructor

function(arglist) expr [return(value)] - arglistはname=exprの形のexpressionも許容． - exprの中に前の引数を入れてさえ良い． - 参照時，名前つき引数指定 option = value では、引数名 option は一意的に決定される限り、先頭の文字列だけを与えるだけで良い！！！何それwww - returnが関数とは．関数型言語 - valueもexpressionで良い． - returnを省略すると，最後になされた評価の値が返される．通常は実行時間が速くなるので省略されるが可読性は下がるかも． - valueを省略するとNULLが返される．

リストを引数として受け入れたい * 特殊引数… * この後に定義された引数は，keyword付きで参照しないとエラーになる．

R の概観

R（２）ベクトル

R（３）リスト

R（４）メタプログラミング

R（５）統計処理

YUIMA 入門

1 基本

1.1 対話モード

1.2 関数

1.3 オブジェクト操作

2 制御

3 関数定義