白鲸鱼🐳
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R语言教程：RMarkdown

本文默认读者已经安装好 R language  和 Rstudio

 

一、前置知识

我们之前付费文章或者R语言教程用到的RMarkdown文件很多同学想了解怎么用。它跟python语言下的jupter notebook一样，可让我们边写笔记边运行代码并且展示代码结果，最后还能把写好的文件转换成报告，而且它更简单易用

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双击打开RStudio

File  -  New file - RMarkdown   

 

即可新建文件

新建的一般是未命名文件 

二、RMarkdown简介

R Markdown文档中的文本是用Markdown语法编写的。确切地说，这是Pandoc的

Markdownhttps://pandoc.org/MANUAL.html。

 

三、RMarkdown安装

你需要有R和RStudio。接下来需要安装rmarkdown包：

方式1：

# 从CRAN安装稳定版
install.packages('rmarkdown')

 

方式2：Tools - Install Packages - 写入 rmarkdown - install

 

如果想生成PDF格式的输出文件，需要安装LaTex。如果你没有安装过的话，可以安装TinyTeX。

 

install.packages('tinytex')
tinytex::install_tinytex()  # 安装TinyTeX

 

有了rmarkdown包、RStudio/Pandoc和LaTeX，就能够编译大多数R Markdown文档。在某些情况下，可能需要其他R包，我们将在用到时候再细说。

四、RMarkdown基础

下面是一个最基础的R Markdown文档，它本身是一个纯文本文件，后缀名为.Rmd：

 

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---title: "R Notebook"author: "白鲸鱼"output: html_notebookcol: "科研收录" ---

This is a paragraph in an R Markdown document.
Below is a code chunk:
```{r}fit = lm(dist ~ speed, data = cars)b   = coef(fit)plot(cars)abline(fit)```
The slope of the regression is `r b[1]`.

如果你使用RStudio，你可以从菜单栏File -> New File -> R Markdown，创建RMarkdown文档。

R Markdown文档有三个基本组件:元数据metadata、文本text和代码code。元数据写在这对三个破折号之间---。元数据的语法是YAML (YAML不是标记语言)，因此有时它也被称为YAML元数据或YAML frontmatter。预先警告您缩进在YAML中很重要，所以不要忘记正确地缩进顶部字段top field的子字段sub-field。请参阅Xie(2016)的 附录B.2，以获得一些显示YAML语法的简单示例。文档的主体在元数据之后。文本(也称为prose或narratives)的语法是Markdown。有两种类型的计算机代码:

  • 代码块以三个反引号开始，比如```{r} ，其中r表示语言名称，以三个反引号结束。你可以在花括号中写入chunk选项(例如，设置图形高度为5英寸: ```{r, fig.height=5}。

  • 行内R代码表达式以 `r开头，以 反引号`结尾。

然后可以单击Knit按钮来编译文档(到HTML页面)，页面默认输出在RStudio的Viewer窗口。

 

五、编写R Markdown文档

编译R Markdown文档的通常方法是点击Knit按钮，相应的键盘快捷键是Ctrl + Shift + K(在macOS上是Cmd + Shift + K)。在底层，RStudio在新的R会话中调用函数rmarkdown::render()渲染文档。

请注意,在新的R会话中渲染Rmd文档意味着当前R会话中的对象(例如，在R控制台中创建的对象)都不会被渲染。可重现性是RStudio使用一个新的R会话来呈现Rmd文档的主要原因：文档在下次打开R或在其他人的计算环境中继续工作。

如果你必须在当前的R会话中呈现一个文档，你也可以自己调用rmarkdown::render()，并将Rmd文件的路径传递给这个函数。这个函数的第二个参数是输出格式，默认为您在YAML元数据中指定的第一个输出格式(如果缺少该格式，则默认为html_document)。当你在元数据中有多种输出格式，并且不想使用第一种格式时，你可以在第二个参数中指定你想要的格式，例如，对于Rmd文档foo.Rmd与元数据:

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output:html_document:toc: truepdf_document:keep_tex: true

 

可以通过一下命令渲染成PDF：

编写Rmd文档的另一种主要方式是R Markdown Notebooks。暂不介绍。

最后，我想提到一种“非官方”的编译Rmd文档的方法：xaringan::inf_mr()函数，或者类似的，RStudio addin插件“Infinite Moon Reader”。显然，这需要您安装xaringan包(Xie 2021e)。这种方式的主要优势是liverload:一种技术使您可以在保存源文档时实时预览输出，而不需要点击Knit按钮。另一个特点是，它在当前R会话中编译Rmd文档，这可能是您所希望的，也可能不是。请注意，此方法只适用于输出到HTML的Rmd文档，包括HTML文档和演示文稿。

一些R Markdown扩展包，如bookdown和blogdown，有自己的编译文档的方式，我们将在后面介绍它们。

注意，也可以从一个R Markdown源文档呈现一系列报告，而不是单个报告。您可以参数化R Markdown文档，并使用不同的参数生成不同的报告。

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rmarkdown::render('foo.Rmd', 'pdf_document')

六、备忘清单（Cheat sheet）

RStudio创建了大量的备清单（cheat sheet），包括一页的R Markdown备忘单，可以在上免费获得。https://www.rstudio.com/resources/cheatsheets/

 

 

七、R代码块和R行内代码

可以使用RStudio工具栏(Insert按钮)或快捷键Ctrl + Alt + I (Cmd + Option + I)插入R代码块。

在代码块中可以做很多事情:可以生成文本输出、表格或图形。你可以通过块选项很好地控制所有这些输出，这些选项可以在大括号中设置(在```{r 和 }之间)。例如，你可以通过chunk选项results = 'hide'选择隐藏文本输出，或者通过fig.height = 4. 设置图形高度为4英寸。Chunk选项用逗号分隔，例如：

 

```{r, chunk-label, results='hide', fig.height=4}

在谢益辉的blog中https://yihui.name/knitr/options有大量的chunk选项。下面我们列出了其中的一个子集:

除了代码块标签（chunk label）不需要tag，仅需要输入value。其他选项都是通过键值对的形式输入tag=value。当然，代码块标签选项也可以显性采用键值对的形式输入label='自定义标签名'。每个代码块的标签是唯一的，如果没有手动指定其标签值，RMarkdown会自动命名为unnamed-chunk-i，i是增量的正数。

7.3.5.1 全局设置

如果某个选项需要在多个代码块中频繁地设置为一个值，你可以考虑在文档的第一个代码块（YAML的下方）中全局设置它，你可以使用knitr::opts_chunk$set()来改变文档中chunk选项的默认值。例如，你可以把它放在你文档的第一个代码块:

例子一：

 

```{r, setup, include=FALSE}
knitr::opts_chunk$set(fig.width = 8, collapse = TRUE)
```

例子二：

 

```{r, setup, include=FALSE}
knitr::opts_chunk$set(
  comment = '', fig.width = 6, fig.height = 6
)
```

7.3.5.2 代码执行（Code evaluation）

  • eval：(TRUE；逻辑值或数字) 。是否运行代码块。它也可以是一个数值向量来选择要执行的R代码，例如，eval = c(1,3,4)将执行第一个、第三个和第四个R代码，而eval = -(4:5)将求值除第四个和第五个代码之外的所有代码。

7.3.5.3 文本输出（Text output）

  • echo：(TRUE；逻辑值或数字)是否在输出文档中显示源代码。除了显示/隐藏源代码的TRUE/FALSE之外，我们还可以使用一个数值向量来选择在一个代码块中要显示的R代码，例如，echo = 2:3表示只显示第2和第3个代码，echo = -4表示排除第4个代码。

  • results：(`makeup`；字符)控制如何显示文本结果。注意，此选项仅适用于普通文本输出(对warnings、messages和errors不起作用)。取值如下:

    • markup：默认的显示形式，可不写，本书返回的结果基本都是此默认值。

    • asis：文本输出为本身as-is，在文档中直接输出其结果

    • hold：一个代码块所有的代码都显示完， 才显示所有的结果。

    • hide：运行了代码后不显示运行结果。

  • collapse：(FALSE；逻辑值)，是否将一个代码块中的源代码和输出写在同一个块(默认情况下，它们被写入不同的块)

  • warning：(TRUE；逻辑值) ，是否在输出中保留警告。如果为FALSE，所有警告将在控制台中显示，而不是文档中显示。还可以输入数字，例如，3表示从这个代码块中显示第三个警告。

  • error：(FALSE；逻辑值)，默认代码发生错误error时会停止。如果想出现错误的情况下，后续代码继续允许的话，需要改为TRUE。如果希望得到错误警告并继续允许后续代码，则可以设置error = 0。

  • message: (TRUE; 逻辑值) 是否保留message()发出的消息

  • include: (TRUE; 逻辑值) 如果，变为FALSE则本代码段仅运行， 但是代码和结果都不写入到生成的文档中。

  • strip.white: (TRUE; 逻辑值) 是否删除输出中源代码块开头或结尾的空行

  • class.output: (NULL; 字符)添加到文本输出块中的类名向量。此选项仅适用于R Markdown中的HTML输出格式。例如,class.output = c('foo'， 'bar')，文本输出将被放置在<pre class="foo bar"></pre>。

7.3.5.4 代码装饰（Code decoration）

  • tidy: (FALSE)是否自动重新排列代码段， 使得代码段格式更符合规范。

    • TRUE : 调用formatR::tidy_source()函数自动重新排列代码段。

  • prompt: (FALSE; logical)

    • TRUE代码用R的大于号提示符开始

  • comment: (‘##’; character)

    • TRUE希望结果不用井号保护

  • highlight: (TRUE; logical) 是否以语法高亮显示源代码。

7.3.5.5 缓存（Cache）

  • cache: (FALSE; logical) 为了保险起见， 可以尽量不使用缓存功能， 而是用save()功能将需要长时间结算的结果保存下来， 用load()载入然后输出到结果文档中。

7.3.5.6 图片（Plots）

  • fig.width and fig.height: 指定生成的图形的宽度和高度， 单位是英寸（1英寸等于2.54厘米）。如果同时指定，也可以使用fig.dim = c(6, 4) 等价于 fig.width = 6 且 fig.height = 4。

下面给出一个长宽都是10厘米的图例。

 

```{r fig.width=10/2.54, fig.height=10/2.54}
curve(exp(-0.1*x)*sin(x), 0, 4*pi)
abline(h=0, lty=3)
```

 

 

curve(exp(-0.1*x)*sin(x), 0, 4*pi)
abline(h=0, lty=3)

  • out.width和out.height控制输出文档中R图片的输出大小，即缩放图像。应百分比，例如out.width = '80%'表示图片为页面宽度的80%。

  • fig.align:图片的对齐方式. 取值可为'left', 'center', 或 'right'。

  • dev:记录R图的图形设备（graphical device）。通常情况下，LaTeX输出是'pdf'， HTML输出是'png'，但你当然可以使用其他设备，如'svg'或'jpeg'。

如果编译输出目标是HTML， 程序产生的图形是PNG格式， 属于点阵图， 图中的任何中文内容不会有乱码问题。但是， 如果输出目标是PDF， 程序将产生PDF格式的图形， 这种图形属于矢量图， 需要正确设置文字编码才能保证图中的中文不会乱码。设置的办法是用pdf.options()函数作如下指定：

其中的family选项指定了支持中文， 而height和width则是指定生成的每个图片的物理大小， 以英寸为单位。这样的设定一般都放在Rmd文件开头， YAML后面的位置， 用setup作代码段标签， 加include=FALSE代码段选项表示仅运行但不使用运行得到的文字和图形输出结果。

7.3.6 插入图片

默认情况下，由R代码生成的图形将立即放置在生成图形的代码块之后。例如

 

 

```{r}
plot(cars, pch = 18)
```

 

 

(1) 图片标题

您可以在chunk选项中使用fig.cap选项设置图片标题。如果文档输出格式支持选项fig_caption: true(输出格式rmarkdown::html_document)， R图形将被放置到图形环境中。在PDF输出的情况下，这些数字将被自动编号。

（2） 图片并排显示

要将多个图形从相同的代码块并排放置，你可以使用fig.show='hold'选项和out.width的选项。下图示例，有两个图，每个图的宽度为50%。

 

 

```{r hold-position, fig.cap='Two plots side-by-side.', fig.show='hold', out.width='50%', fig.width=5, fig.height=4}
par(mar = c(4, 4, .2, .1))
plot(cars, pch = 19)
plot(pressure, pch = 17)
```

 

(3) 非R代码生成的图片

如果需要显示不是由R代码生成的图形，可以使用knitr::include_graphics()函数，它比的Markdown语法更能控制图像的属性。

 

```{r, out.width='25%', fig.align='center', fig.cap='...'}
knitr::include_graphics('images/hex-rmarkdown.png')
```

 

7.3.7 表格

显示表格最简单方法是使用knitr::kable()，它可以创建HTML, PDF和Word输出的表可以通过向设置caption参数来包含表标题，例如:

 

```{r tables-mtcars}
knitr::kable(iris[1:5, ], caption = 'A caption')
```
表7.1: A caption
Sepal.Length Sepal.Width Petal.Length Petal.Width Species
5.1 3.5 1.4 0.2 setosa
4.9 3.0 1.4 0.2 setosa
4.7 3.2 1.3 0.2 setosa
4.6 3.1 1.5 0.2 setosa
5.0 3.6 1.4 0.2 setosa

如果您正在寻找表格样式化的更高级控制，建议您使用 kableExtra。

7.3.8 行内代码

除了代码块，你也可以在行内文本中插入R对象的值. 例如：

 

```{r}
x = 5  # 圆的半径
```

如果一个圆的半径为 `r x`，
它的面积等于 `r pi * x^2`。

显示为

 

x = 5  # 圆的半径

如果一个圆的半径为 5, 它的面积等于78.5398163。

7.3.9 在RMarkdown使用其他语言

关于R Markdown的一个鲜为人知的事实是，它还支持许多其他语言，如Python、Julia、c++和SQL。这种支持来自knitr包，它提供了大量的语言引擎，你可以通过以下方式列出所有可用引擎的名称:

 

names(knitr::knit_engines$get())
##  [1] "awk"         "bash"        "coffee"      "gawk"        "groovy"     
##  [6] "haskell"     "lein"        "mysql"       "node"        "octave"     
## [11] "perl"        "php"         "psql"        "Rscript"     "ruby"       
## [16] "sas"         "scala"       "sed"         "sh"          "stata"      
## [21] "zsh"         "asis"        "asy"         "block"       "block2"     
## [26] "bslib"       "c"           "cat"         "cc"          "comment"    
## [31] "css"         "ditaa"       "dot"         "embed"       "eviews"     
## [36] "exec"        "fortran"     "fortran95"   "go"          "highlight"  
## [41] "js"          "julia"       "python"      "R"           "Rcpp"       
## [46] "sass"        "scss"        "sql"         "stan"        "targets"    
## [51] "tikz"        "verbatim"    "theorem"     "lemma"       "corollary"  
## [56] "proposition" "conjecture"  "definition"  "example"     "exercise"   
## [61] "hypothesis"  "proof"       "remark"      "solution"    "glue"       
## [66] "glue_sql"    "gluesql"

 

library(reticulate)

 

x = 'hello, python world!'
print(x.split(' '))
## ['hello,', 'python', 'world!']

后续待补充。

 

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