[PDF] Logiciel R et programmation 21 oct. 2015 (d <-

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Ewen Gallic

1 http://egallic.fr2015LogicielRet programmation1. ewen.gallic[at]gmail.com

Avant-propos

Ces notes de cours ont été réalisées dans le cadre d"un enseignement d"introduction àRadressé à

des étudiants du Master de Statistique et Économétrie de la Faculté des Sciences Économiques

de l"Université de Rennes 1.

Objectifs

Cet ouvrage a pour but l"initiation au logiciel statistique et au langage informatique portant le même nom,R, afin d"être capable de s"en servir de manière efficace et autonome. Le lecteur peut exécuter tous les exemples fournis (et est vivement encouragé à le faire). Des exercices viennent clore certains chapitres. Les corrections sont disponibles en ligne à l"adresse suivante :http://egallic.fr/enseignement/.

À qui s"adressent ces notes?

Dans un premier temps, cet ouvrage s"adresse aux débutants qui souhaientent apprendre les

bases du langage et du logicielR. Le lecteur initié peut également s"appuyer sur ces notes afin

d"y retrouver des rappels sur les notions basiques.

Remerciements

Ce manuel est le produit de plusieurs années de pratique, qui ont débutées en 2011 grâce à

Christophe Cariou, que je tiens à remercier pour m"avoir soufflé l"idée d"utiliserRpour réaliser

des projets amusants sur lesquels nous avons travaillés. Un énorme merci à Arthur Charpentier

pour la quantité de savoir et d"astuces fournis sur l"utilisation deR, et qui est à l"origine de

nombreux exemples présents dans ces notes de cours. Merci aussi à François Briatte de m"avoir

introduit à de nouveaux horizons dans le langage, et aussi à Gauthier Vermandel pour ses nombreux conseils. Merci également à Julien-Yacine Chaqra pour ses suggestions et relectures. Enfin, merci à toute la communautéRd"exister et de proposer ce partage de savoir librement et gratuitement. ii

Table des matières

1 Introduction1

1.1 Historique

1

1.2 Présentation de l"espace de travail

1

1.2.1 La console et les fenêtres de script

1

1.2.2 Les variables

2

1.2.2.1 Assignation

2

1.2.2.2 Conventions de nommage

3

1.2.2.3 Les objets en mémoire

3

1.2.2.4 Modification, suppression

4

1.2.3 Lespackages. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

1.2.4 L"aide

5

1.3 Un environnement de développement : RStudio

6

2 Données7

2.1 Types de données

7

2.1.1 Mode

7

2.1.2 Longueur

9

2.1.3 Données manquantes

9

2.1.4 L"objet vide

9

2.2 Structure des données

10

2.2.1 Structures de base

10

2.2.1.1 Vecteurs

10

2.2.1.2 Facteurs

11

2.2.1.3 Dates

12

2.2.1.4 Matrices

15

2.2.1.5 Listes

17

2.2.2 Bases de données

18

2.2.2.1 Data frames

18

2.2.2.2 Data table

19

2.3 Importation, exportation et création de données

20

2.3.1 Importation

20

2.3.1.1 La fonctionread.table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

2.3.1.2 La fonctionscan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

2.3.1.3 La fonctionread.fwf. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

iii

TABLE DES MATIÈRES

2.3.1.4 Importation depuis Excel©. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

2.3.1.5 Importation depuis d"autres formats

25

2.3.2 Exportation

25

2.3.3 Génération

26

2.3.3.1 Séquences régulières

26

2.3.3.2 Séquences pseudo-aléatoires

28

2.4 Manipulation des données

29

2.4.1 Opérateurs

29

2.4.1.1 Opérateurs arithmétiques

30

2.4.1.2 Opérateurs de comparaison

30

2.4.1.3 Opérateurs logiques

31

2.4.1.4 Attention au recyclage

32

2.4.2 Accès aux valeurs, modifications

33

2.4.2.1 Accès par indices

33

2.4.2.2 Accès par noms

38

2.4.3 Chaînes de caractères

41

2.4.3.1 Concaténation

41

2.4.3.2 Conversion en majuscules ou minuscules

43

2.4.3.3 Compter le nombre de caractères d"une chaîne

43

2.4.3.4 Extraction de sous-chaînes

44

2.4.3.5 Recherche de chaînes de caractères

46

2.4.3.6 Nettoyage, complétion

48

2.4.4 Dates

49

2.4.4.1 Extraction

49

2.4.4.2 Opérations

50

2.4.4.3 Intervalles de dates

53

2.4.4.4 Séquence de dates

56

2.4.4.5 Fuseaux horaires

57

2.4.4.6 Paramètres locaux

57

2.4.5 Calculs matriciels

59

2.4.5.1 Addition, soustraction

59

2.4.5.2 Multiplication, division

60

2.4.5.3 Déterminant, trace

62

2.4.6 Data frames

62

2.4.6.1 Sélection

62

2.4.6.2 Filtrage

64

2.4.6.3 Retirer les valeurs dupliquées

65

2.4.6.4 Modification des colonnes

65

2.4.6.5 Tri

70

2.4.6.6 Jointures

72

2.4.6.7 Agrégation

76

2.4.6.8 Stacking et unstacking

79

2.4.7 Data tables

83

2.4.7.1 Création, conversion

83

2.4.7.2 Sélection

84

2.4.7.3 Filtrage

85

2.4.7.4 Retirer les valeurs dupliquées

85

2.4.7.5 Clés

85

2.4.7.6 Modification des colonnes

88

2.4.7.7 Tri

88

2.4.7.8 Copie dedata.table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89

iv

TABLE DES MATIÈRES

2.4.7.9 Jointures

90

2.4.7.10 Agrégation

91

2.4.8 Quelques fonctions utiles

93

2.5 Exercices

96

3 Fonctions102

3.1 Définition

102

3.2 La structure d"une fonction

103

3.2.1 Le corps d"une fonction

103

3.2.2 Les paramètres d"une fonction

105

3.2.2.1 Appel sans noms

105

3.2.2.2 Paramètres effectifs

105

3.2.2.3 Appel avec des noms partiels

106

3.2.2.4 Fonctions sans paramètres

106

3.2.2.5 La paramètre spécial.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107

3.2.3 Portée des fonctions

107

3.3 Exercices

109

4 Boucles et calculs vectoriels

112

4.1 Les boucles

112

4.1.1 Les boucles avecwhile(). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112

4.1.2 Les boucles avecfor(). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113

4.1.3 Les conditions

113

4.1.3.1 Les instructionsif...else. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113

4.1.3.2 La fonctionswitch. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114

4.1.4 L"instructionrepeat...,break. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115

4.1.5 L"instructionnext...,break. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115

4.1.6 Barre de progression

116

4.2 La vectorisation

116

4.2.1 Les fonctions du packageplyr. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117

4.2.1.1Arrayeninput:a*ply(). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118

4.2.1.2Data frameeninput:d*ply(). . . . . . . . . . . . . . . . . . .120

4.2.1.3Listeninput:l*ply(). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122

4.2.1.4 Calcul parallèle

123

4.2.2 Les fonctions de la familleapplydu packagebase. . . . . . . . . . . . .124

4.2.2.1 La fonctionlapply. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124

4.2.2.2 La fonctionsapply. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .126

4.2.2.3 La fonctionvapply. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128

4.2.2.4 La fonctionapply. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128

4.2.2.5 La fonctiontapply. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129

4.2.2.6 La fonctionmapply. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130

4.2.3 La fonctionVectorize. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131

4.3 Exercices

131

5 Graphiques

134

5.1 Structure

134

5.2 Des graphiques élaborés avecggplot(). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135

5.2.1 Paramètres esthétiques

136

5.2.2 Paramètres géométriques (fonctionsgeom_*()). . . . . . . . . . . . . . . 139

5.2.2.1 Points

140

5.2.2.2 Lignes

141

5.2.2.3 Polygones

142
v

TABLE DES MATIÈRES

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