课件：利用多发病例家族之单倍体资料进行遗传相关性研究.ppt

條件與迴圈等程式技巧,Data Frames,Data frames: it is a rectangular table with rows and columns; data within each column has the same type (e.g. number, text, logical), but different columns may have different types.,資料篩選,資料轉換（變更coding）,將資料按照性別分成兩群，令新變數為sex_c 男生（原始資料記為1）： sex_c=“male” 女生（原始資料記為0）： sex_c=“female” 將資料按照年紀分成四群，另外令一個變數為agegroup 第一群：40歲以下，則agegroup=1 第二群：4049歲，則agegroup=2 第三群：5059歲，則agegroup=3 第四群：60歲以上，則agegroup=4,條件執行指令,條件控制：ifelse函數；if, else if 與 else 指令1：ifelse(condition, yes, no) 用於最簡單的二分類判斷狀況 通常用於簡單的變數計算。 指令2： if ( condition_1 ) expression_1 else if ( condition_2 ) expression_2 else if ( condition_3 ) expression_3 else expression_4,判斷式中的運算子,判斷式中的運算子,if() 或 while() 括弧內當使用&與|跟與| 是有差別的。 &與 | 代表and 與or：適用於單一真假值的判斷。 與 | 也代表and 與or：適用於向量式的真假值運算。 如果運算對象為數字或是數字變數，則兩種運算子沒有差異；但若運算對象是向量或多維度的陣列、data frame，就有明顯的區別,判斷式中的運算子,ifelse 用法,指令1：ifelse(condition, yes, no) 若x10 則 y=1, 若x=10 則 y=2 x=c(1,2,3,4,5)，若x中的元素小於3，則z=x*y，否則 z=x*log(y),if 用法,只有if ： if ( condition ) expression 如果判斷條件為真，則執行括弧後面的運算式 多於一個執行狀況時，使用：,if else 用法,指令2： if ( condition_1 ) expression_1 else if ( condition_2 ) expression_2 else if ( condition_3 ) expression_3 else expression_4 Note：if() 小括弧內的邏輯判斷式為一個 TRUE/FALSE的值，雖然也可以是一個由TRUE/FALSE組合而成的邏輯向量。但只要這個邏輯向量的第一個元素值為TRUE，則邏輯判斷式就算為真 如：,if else 容易產生的錯誤,不會產生錯誤的寫法：if else寫在同一列,if else 容易產生的錯誤,會產生誤判的寫法： (1) R誤認為第一列已經是一個完整且結束的單獨if運算式，所以 第二列的else會被認為缺乏if，故產生錯誤。 (2) R認為第二列已結束完整的if 運算式，所以第三列錯誤。,if else 容易產生的錯誤,建議寫法：在if, else if, 以及else之後都加上，並依照下列 格式撰寫 正確寫法： if ( condition_1 ) expression_1 else if ( condition_2 ) expression_2 else if ( condition_3 ) expression_3 else expression_4 如：,迴圈(Loop),迴圈：主要由 for 、 while 與 repeat 所構成 迴圈範圍中可以使用break跳出迴圈，或是使用next跳過剩下的敘述句，直接進入下一個迴圈。 R裡面可用向量或是矩陣運算函數取代迴圈的運算，執行速度會更快。,for 迴圈,指令1： for (迴圈變數in 範圍) 單一完整運算式 指令2： for (迴圈變數in 範圍) 一個或多個運算式 迴圈變數：通常使用i, j, k, l, m等英文字母 範圍：通常是一個數值向量，如：for (i in 1:10) 利用for 迴圈計算1+2+9+10,while 迴圈,指令： while (可繼續留在迴圈內的邏輯判斷式) 一個或多個運算式 利用while迴圈計算1+2+3+100,repeat 迴圈,指令： repeat 一個或多個運算式 if (離開迴圈的條件) break 其他可能的完整運算式 利用repeat迴圈計算1+2+3+100,break 與 next: 改變迴圈狀態,R迴圈內無論是使用for, while或是repeat，都可以藉由break與next來改變迴圈的狀態。 break：終止並跳離迴圈，通常是接在某個條件執行式之後。 範例：列印s內的會員姓名，但若遇到姓名為John的人跳離迴圈,break 與 next: 改變迴圈狀態,next：不終止整個迴圈結構的執行，但是next會忽略跳過目前這一次迴圈，剩下的其他運算式，直接跳到下一次迴圈。 範例：只加總1100中的單數,資料轉換（變更coding）,將資料按照性別分成兩群，令新變數為sex_c 男生（原始資料記為1）： sex_c=“male” 女生（原始資料記為0）： sex_c=“female” 將資料按照年紀分成四群，另外令一個變數為agegroup 第一群：40歲以下，則agegroup=1 第二群：4049歲，則agegroup=2 第三群：5059歲，則agegroup=3 第四群：60歲以上，則agegroup=4,迴圈與控制指令,agegroup = rep(0,15) for (i in 1:15) if (agei=40)&(agei=50)&(agei60) agegroupi= 3 else agegroupi= 4 datanew = cbind(data,agegroup) # 將新變項agegroup與data結合 datanew,練習,計算BMI值： BMI體重（公斤）身高2（公尺2） 最健康的BMI值為22，若身體質量指數超過23為過重，超過27為肥胖，若超過35則為極度肥胖。 加一欄身高資料，將資料做combine，資料為： (170,176,154,144,160,140,150,161,166,155,141,143,150,172,150)cm 令一新的變數為BMI，計算每個人的BMI值。 若BMI35，令BMIindex=4,練習,利用while迴圈做1/x在x=1的泰勒展式： 若x=0.3，試求泰勒展式要加總到第幾項，才會跟實際值 1/0.33.3333 差距在0.00001以內。 使用(-1)(i%2)來控制每一項的正負交錯；%是在求餘數。,練習,利用repeat迴圈做1/(1-x)的泰勒展式： 若x=0.3，試求泰勒展式要加總到第幾項，才會跟實際值 1/(1-0.3)1.428571 差距在0.00001以內。,自訂函數,語法 自訂函數名稱function(變數1, 變數2, 變數3,)expression R軟體預設將函數內最後一個運算式當作回傳值。若要更改預設，可使用return() 將計算值回傳。 return() 函數傳回的值可包含R軟體的各種變數種類，如：向量、矩陣、但大多都採用list變數當作回傳值。因為list變數可包含不同長度、不同變數種類的元素，可回傳多個不同屬性的函數計算結果。,自訂函數,自訂函數,Ex1：,自訂函數,Ex2: Ex3:,自訂函數,眾數,自訂函數-練習,利用迴圈，寫出將任一向量加總的函數,特殊的函數用法,參數：將自訂函數裡面用到的其他function需要的參數傳入,常用函數,統計相關函數 sum(x) 向量x所有元素的總和 prod(x) 向量x所有元素相乘 max(x) 向量x所有元素最大的元素值 min(x) 向量x所有元素最小的元素值 range(x) 傳回x的全距 length(x) 計算向量x的元素個數 mean(x) 計算x所有元素的平均數 median(x) 計算x所有元素的中位數 var(x), cov(x) 計算x所有元素的樣本變異數 cor(x) 當x為data frame時，傳回x的相關矩陣 var(x, y) 與 cov(x,y) 計算x與y的共變異數(covariance)矩陣 cor(x,y) 計算x與y的相關係數或相關係數矩陣,常用函數,統計相關函數 rev(x) 將x所有元素反向呈現（未排序） sort(x) 將x內的元素從小到大排序 rev(sort(x) 將x內的元素從大到小排序 rank(x) 傳回x中各元素的排序順序值 choose(n,k) 計算二項式組合數 n!/(n-k)!k! factorial(x) 階乘函數，相當於prod(1:x),常用工具函數,處理NA (missing data)的函數 na.fail(x)：若x包含missing values則傳回錯誤訊息，否則傳回x。 na.pass(x)：保留x的NA值。 na.omit(x)與na.exclude(x)：去除NA元素。,最大概似估計量(MLE),MLE: 利用package(stats4) 中的mle函數 Usage: mle(minuslogl, start, method) minuslogl：計算 -1*log