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大數(shù)據(jù)分析如何使用R語言構(gòu)建一個簡單的成績計算器

時間：2020-09-24來源：lb577.com點擊量：次作者：Sissi

時間：2020-09-24點擊量：次作者：Sissi

　　R是用于統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)科學(xué)和報告的最受歡迎的語言之一。在AAA教育，我們一直在添加R課程(您可以在我們的最新更新中了解更多信息)。要比較R和Python，請在此處查看我們的分析。在大數(shù)據(jù)分析如何使用R語言構(gòu)建一個簡單的成績計算器中，我們將通過構(gòu)建一個簡單的成績計算器來教您R的基礎(chǔ)知識。雖然我們不假定任何R特定知識，但是您應(yīng)該熟悉一般的編程概念。您將學(xué)習(xí)如何：

　　1)進行計算
　　2)存儲您的價值
　　3)使用特定功能回答問題

　　大數(shù)據(jù)分析如何使用R語言構(gòu)建一個簡單的成績計算器基于我們新發(fā)布的R入門課程的一部分。該課程完全免費，并包含結(jié)業(yè)證書。去這里開始課程。

　　計算成績

　　假設(shè)您是一名高中生，并且想要計算平均成績(GPA)。GPA代表您在所有課程中累積的最終分數(shù)的平均值。您要參加七個課程，包括考試，家庭作業(yè)和項目，所有課程的權(quán)重均相等。我們假設(shè)GPA的測量范圍是0-100。在數(shù)學(xué)課上，您92在考試，87家庭作業(yè)和85項目上都獲得了滿分。要計算平均數(shù)學(xué)成績，我們可以編寫以下內(nèi)容：

　　我們可以手動執(zhí)行諸如計算平均值之類的任務(wù)。但是，如果我們必須計算一千名學(xué)生的平均數(shù)，那么手工計算將不會有效利用我們的時間。相反，我們將使用編程來要求計算機執(zhí)行計算。

　　執(zhí)行計算

　　我們將從使用R作為基本計算器開始。我們先前編寫了以下內(nèi)容來計算數(shù)學(xué)課的最終成績：

　　整個代碼行稱為表達式。我們將表達式寫在稱為腳本的文本文件中。腳本是我們提供給計算機的一組指令。用腳本編寫表達式后，解釋器將運行代碼并在新窗口中顯示表達式的結(jié)果。讓print()我們以數(shù)學(xué)分數(shù)來運行語句，作為介于之間的表達式()：

　　運行表達式，解釋器將在新窗口中輸出以下值：

　　注意：[1]當(dāng)您深入研究向量時，“ ”將很有意義，但在大數(shù)據(jù)分析如何使用R語言構(gòu)建一個簡單的成績計算器的上下文中您無需了解它。在我們顯示的結(jié)果中，計算和print()語句都具有成對的匹配括號。為了更清楚一點，這里是相同的計算：

　　運行此表達式將產(chǎn)生與將所有內(nèi)容寫在一行上相同的結(jié)果。每個起始括號都需要一個閉合括號。讓我們嘗試刪除右括號：

　　如果您的代碼有錯誤，解釋器將告訴您有錯誤以及該錯誤是什么。在我們的例子中，解釋器返回：Error in parse(text = x, srcfile = src): :7:0: unexpected end of input。

　　文本unexpected end of input表示R解釋器(我們的代碼)的輸入缺少右括號)。您可以嘗試使用上面的表達式，看看還會遇到什么其他類型的錯誤。

　　執(zhí)行多次計算

　　現(xiàn)在，我們已經(jīng)使用該print()語句看到了結(jié)果，讓我們更深入地研究R解釋器如何運行代碼。它：

　　1)掃描并查找語法錯誤。
　　2)從上到下解釋并運行每一行代碼。
　　3)運行最后一行代碼時退出。

　　我們已經(jīng)寫了一個表達式來計算您在數(shù)學(xué)課上的最終成績。要了解R代碼的順序解釋方式，我們還要添加一個表達式來計算化學(xué)分數(shù)。在化學(xué)，你的得分分別為90，81和92。如果我們在單獨的行上運行兩個計算，會發(fā)生什么?

　　運行此代碼，R解釋器將顯示：

如果我們編寫兩行代碼，R是否總是顯示兩行？如果將代碼分成多行怎么辦？

　　R解釋器仍將顯示相同的值：

　　注意R如何解釋我們的代碼。每個print語句在結(jié)果中對應(yīng)于它自己的一行：

　　如果我們想計算寫作和美術(shù)的平均分數(shù)，可以在隨后的每一行中寫下這些表達式：

　　1)寫作：84，95，79
　　2)藝術(shù)：95，86，93

　　運行這些表達式將顯示以下結(jié)果：

　　使用算術(shù)運算符執(zhí)行計算

　　+并且/稱為算術(shù)運算符。算術(shù)運算符用于執(zhí)行數(shù)學(xué)運算。在下圖中，您將找到最常用的運算

　　對于不熟悉冪運算的人，冪運算是一種使用**or ^運算符將數(shù)字本身乘以特定次數(shù)的方法。如果我們想將值4自身乘以3倍，則使用乘法*運算符將如下所示：

　　雖然使用乘法運算符將4乘以3并不太麻煩，但如果我們想將值4乘以20乘以，則使用乘法運算符并不是最有效的方法。相反，我們可以將計算表示為指數(shù)：

　　運行4**20將返回：

　　現(xiàn)在我們了解了算術(shù)運算符，讓我們計算最后三個課程的最終成績：歷史，音樂和體育：

　　1)歷史：77，85，90
　　2)音樂：92、90、91
　　3)體育：85、88、95

　　然后，解釋器將顯示：

　　按操作順序執(zhí)行計算

　　現(xiàn)在，我們已經(jīng)了解了如何使用算術(shù)運算符來計算每個班級的平均分數(shù)，讓我們回到數(shù)學(xué)的平均計算：

　　如果我們刪除周圍的括號92 + 87 + 85怎么辦?

　　這將顯示：

　　通過刪除周圍的括號92 + 87 + 85，R解釋器進行不同的計算。使用多個運算符時，有一些規(guī)則可以確定執(zhí)行計算的順序。確定計算順序的一種簡單方法是在要首先執(zhí)行的計算周圍加上括號。這對于更復(fù)雜的計算非常有用，例如：

　　在這種情況下，我們在92 + 87 + 85 + 67 + 92 + 84和周圍加了一個括號77 + 90 + 98。我們要告訴解釋器在執(zhí)行除法之前執(zhí)行加法運算符。R解釋器遵循數(shù)學(xué)運算規(guī)則的順序。記住這一點的簡單方法是PEMDAS：

　　1)P arentheses
　　2)Ë xponent
　　3)中號 ultiplication或d暫無報價
　　4)甲 ddition或小號 ubtraction

　　讓我們看一個沒有括號的例子。對于92 + 87 + 85/3，R解釋器將按以下順序計算表達式：

　　如果您沒有在圓括號中包含括號92 + 87 + 85，則根據(jù)PEMDAS，R解釋器將首先計算除法運算符?，F(xiàn)在，讓我們將括號重新添加到表達式中。對于(92 + 87 + 85)/3。R解釋器將按差異序列計算表達式：

　　這是每個班級的最終成績：

　　1)數(shù)學(xué)：88
　　2)化學(xué)：87.66667
　　3)寫作：86
　　4)藝術(shù)：91.33333
　　5)歷史：84
　　6)音樂：91
　　7)體育教育：89.33333

　　讓我們計算總體平均值，同時牢記PEMDAS。在相同的表達式中計算出總體平均值后，從數(shù)學(xué)分數(shù)中減去該總體平均值：

　　創(chuàng)建評論

　　在前面的練習(xí)中，我們使用運算符進行了多次計算。稍后，當(dāng)我們編寫數(shù)百行代碼時，組織代碼是一種良好的編程習(xí)慣。我們可以通過插入注釋來組織代碼。注釋是幫助人們(包括您自己)理解代碼的注釋。R解釋器可以識別注釋，將其視為純文本，并且不會嘗試執(zhí)行它們。我們可以在代碼中添加兩種主要的注釋類型：

　　1)內(nèi)嵌評論
　　2)單行注釋

　　內(nèi)嵌注釋內(nèi)嵌注釋在我們要注釋或向特定語句添加更多細節(jié)時很有用。要在語句末尾添加內(nèi)聯(lián)注釋，請從井號(#)開始，然后添加注釋：

　　盡管我們不需要在井號(#)后面添加空格，但是這被認為是不錯的樣式，它使我們的注釋更整潔，更易于閱讀。單行注釋單行注釋跨越整個行，在我們要將代碼分為幾部分時很有用。要指定我們希望將文本行作為注釋，請以井號(#)開始：

　　讓我們在代碼中添加注釋!

　　給變量賦值

　　使用R進行簡單的計算非常有用。但是，一種更可靠的方法是存儲這些值以供以后使用。這種存儲值的過程稱為變量賦值。R中的變量就像可以保存值的命名存儲單元。分配變量的過程需要兩個步驟：

　　1)命名變量。
　　2)使用將值分配給名稱<-。

　　命名變量時，必須遵循一些規(guī)則：

　　1)變量名稱由字母，數(shù)字，點或下劃線組成。
　　2)我們可以以字母或點開頭的變量。如果是點，那么我們不能在其后加上數(shù)字。
　　3)我們不能以數(shù)字開頭的變量。
　　4)不允許使用特殊字符。

　　有關(guān)更多詳細信息，請參見下表，詳細列出了允許使用哪些變量名稱和不允許使用哪些變量名稱：

　　讓我們返回數(shù)學(xué)分數(shù)計算：(92 + 87 + 85)/3，該計算的結(jié)果為88。要存儲88在名為的變量中math，讓我們編寫以下表達式：

　　然后，如果我們嘗試進行print()數(shù)學(xué)運算，像這樣：

　　這將顯示： [1] 88

　　變量不僅可以保存我們的計算結(jié)果，還可以分配表達式的值：

　　然后，如果我們嘗試打印數(shù)學(xué)，像這樣：

　　這將顯示與我們原始計算相同的結(jié)果 [1] 88

　　我們已經(jīng)將數(shù)學(xué)成績存儲在一個變量中。提醒一下，以下是課程和成績：

　　1)化學(xué)：87.66667
　　2)寫作：86
　　3)藝術(shù)：91.33333
　　4)歷史：84
　　5)音樂：91
　　6)體育教育：89.33333

　　讓我們將其他分數(shù)存儲在變量中。

　　使用變量執(zhí)行計算

　　現(xiàn)在我們已經(jīng)將每個班級的成績存儲在變量中，我們可以使用這些變量來找到平均成績。讓我們看看我們的數(shù)學(xué)和化學(xué)分數(shù)：

　　在執(zhí)行計算時，變量和值被視為相同。使用math和chemistry變量，88 + 87.66667與相同math + chemistry。使用變量執(zhí)行計算時，PEMDAS規(guī)則仍然適用。如果我們想看看您在數(shù)學(xué)方面比化學(xué)方面的成績要好得多，我們可以使用減法-算術(shù)運算符來找出差異：

　　顯示：

　　如果我們想找到數(shù)學(xué)和化學(xué)的平均成績，我們可以使用+，/，()對兩個變量運營商：

　　顯示：

　　完成這些計算后，我們還可以將這些表達式的結(jié)果存儲在變量中。如果我們想將數(shù)學(xué)和化學(xué)的平均值存儲在一個名為的變量中average，它將看起來像這樣：

　　顯示平均值將返回相同的值87.83334。

　　讓我們使用以下變量來計算平均成績：

　　1)math <- 88
　　2)chemistry <- 87.66667
　　3)writing <- 86
　　4)art <- 91.33333
　　5)history <- 84
　　6)music <- 91
　　7)physical_education <- 89.33333

　　然后，讓我們gpa從歷史記錄中減去您的歷史記錄，看看歷史記錄是否低于平均值。將此差異存儲在中history_difference。

　　創(chuàng)建向量

　　在前面的示例中，使用變量計算平均成績非常有用。但是，在數(shù)據(jù)科學(xué)中，我們經(jīng)常處理數(shù)千個數(shù)據(jù)點。如果您獲得每個班級每個家庭作業(yè)，考試或項目的分數(shù)，則我們的數(shù)據(jù)集將會很大?；氐轿覀兊臄?shù)學(xué)，化學(xué)示例，讓我們看一下當(dāng)前的變量：

　　而不是店兩個變量這兩個值，我們需要一個可以存儲在存儲單元的多個值。在R中，我們可以使用向量存儲這些值。向量是可以存儲值序列的存儲容器。然后，我們可以使用變量命名向量。像這樣：

　　要創(chuàng)建矢量，您將使用c()。在R中，c()稱為函數(shù)。與該print()語句類似，該c()函數(shù)接受多個輸入并將這些值存儲在一個位置。該c()函數(shù)不對值執(zhí)行任何算術(shù)運算，而僅存儲這些值。您可以在此處閱讀有關(guān)該c()功能的更多信息。以下是創(chuàng)建矢量的步驟：

　　1)確定要存儲在向量中的值，并將這些值放置在c()函數(shù)中。使用逗號分隔這些值,。
　　2)使用將向量分配給您選擇的名稱<-。

　　讓我們創(chuàng)建一個包含數(shù)學(xué)和化學(xué)分數(shù)的向量。數(shù)學(xué)分數(shù)是88，化學(xué)分數(shù)是87.66667。

　　我們還可以使用您的變量名創(chuàng)建向量：

如果要這樣做print(math_chemistry)，它將如下所示：

　　另一方面，如果我們嘗試存儲值序列，如下所示：

　　R解釋器將僅嘗試將88分配給，math_chemistry但在88之后將無法解釋逗號：Error: unexpected ',' in "math_chemistry <- 88,"

　　讓我們使用以下變量將最終分數(shù)存儲在向量中：

　　計算平均值

　　現(xiàn)在我們已經(jīng)將您的成績存儲在矢量中，我們可以計算平均成績了。在上一個練習(xí)中，您使用算術(shù)運算符來計算平均成績：

大數(shù)據(jù)分析如何使用R語言構(gòu)建一個簡單的成績計算器

　　盡管此解決方案有效，但該解決方案不可擴展?，F(xiàn)在，您已經(jīng)創(chuàng)建了一個向量，我們有了一種更簡單的方法來計算平均成績。要使用向量計算平均成績，請使用mean()函數(shù)。該mean()函數(shù)將獲取一個輸入(向量)并計算該輸入的平均值。然后，解釋器將顯示結(jié)果。讓我們將mean()函數(shù)應(yīng)用于math_chemistry向量：

大數(shù)據(jù)分析如何使用R語言構(gòu)建一個簡單的成績計算器