实验课1 R语言基础编程 R代码整理¶

对应材料：

实验/实验课件/实验课1-R语言基础编程.pptx
回放/生物信息学（协和班）第3周星期4第8,9节_笔记.txt

本节考试要求¶

1. 本节要求¶

这节实验课本质上是 10 道基础 R 编程题。
内容集中在最基础的语法和数据结构上，包括：
向量创建与筛选
奇偶判断
矩阵创建与命名
list 构建与索引
if / else if / else
自定义函数
factor 与 table
for 循环
factorial() 与 abs()

2. 考试掌握程度¶

老师这节课的态度很明确：这部分属于必须熟练掌握的基础编程。
回放里老师明确说，这 10 道题本身“很简单”，但期末如果考基础编程，大概率就是这些题或非常类似的变形。
这节课不强调应用背景，重点就是：
看懂题目
能自己写出来
能跑出正确结果

3. 老师重点强调¶

这 10 道题要会，至少要做到“非常类似的题能独立写出来”。
老师提供的是一种参考思路，不是唯一写法；过程可以不同，但结果必须对。
这节课没有要求画流程图，因为老师认为题目太基础、太直接。
最后一道函数题稍微复杂一些，是这节课里最需要重点练熟的一题。
条件分支写法要注意 else if 语法，不要因为换行或拼写把代码写错。

4. 与期末重点重合¶

高度重合，优先复习：这节课直接对应期末里的基础编程小题。
和最后两节课提到的“基础编程肯定要考”完全一致。
虽然这节课本身不是流程图课，但它是后面所有实验课代码理解的基础，因此属于“作为基础必须会”。

一、结合课件与回放整理后的主干 R 代码¶

# 1. 定义一个包含从 1 到 100 的向量 x
x <- 1:100

# 2. 将向量 x 中的偶数定义成向量 y
y <- x[x %% 2 == 0]

# 3. 将向量 x 中的奇数定义成向量 z
z <- x[x %% 2 == 1]

# 4. 创建一个 50x2 的矩阵 m，包含 y 和 z，并命名列
m <- cbind(y, z)
colnames(m) <- c("Even", "Odd")

# 5. 利用 x 创建一个 10x10 的矩阵 n，并命名行列
n <- matrix(x, nrow = 10, ncol = 10, byrow = TRUE)
colnames(n) <- paste0("C", 1:10)
rownames(n) <- paste0("R", 1:10)

# 6. 创建一个 list，包含 x, y, z, m, n，并输出其中的 matrix_y
list_data <- list(
  vector_x = x,
  vector_y = y,
  vector_z = z,
  matrix_m = m,
  matrix_y = n
)

list_data$matrix_y

# 7. 将 x 中的数分成 A, B, C, D, E 五个等级
grade_fun <- function(v) {
  grade <- character(length(v))

  for (i in seq_along(v)) {
    if (v[i] >= 90) {
      grade[i] <- "A"
    } else if (v[i] >= 80) {
      grade[i] <- "B"
    } else if (v[i] >= 70) {
      grade[i] <- "C"
    } else if (v[i] >= 60) {
      grade[i] <- "D"
    } else {
      grade[i] <- "E"
    }
  }

  grade
}

grade_x <- grade_fun(x)

# 8. 统计 y 中 A, B, C, D, E 的数目
grade_y <- grade_fun(y)
table(factor(grade_y, levels = c("A", "B", "C", "D", "E")))

# 9. 统计 z 中 A, B, C, D, E 的数目
grade_z <- grade_fun(z)
table(factor(grade_z, levels = c("A", "B", "C", "D", "E")))

# 10. 编写函数计算 Ey 和 Ez
# Ey = 1 + y[1]/1! + y[2]^2/2! + y[3]^3/3! + ... + y[50]^50/50!
# Ez 同理
calc_E <- function(v) {
  E <- 1

  for (i in seq_along(v)) {
    E <- E + v[i]^i / factorial(i)
  }

  E
}

Ey <- calc_E(y)
Ez <- calc_E(z)

if (Ey > Ez) {
  print("Ey > Ez")
} else if (Ey < Ez) {
  print("Ey < Ez")
} else {
  print("Ey == Ez")
}

abs(Ey - Ez)

二、这 10 道题分别在考什么¶

1. `x <- 1:100`¶

考最基本的向量创建。
老师强调这类题应该一眼就能写出来。

2. `y <- x[x %% 2 == 0]`¶

考：
取模运算 %%
逻辑筛选
回放里老师专门说：判断偶数，就看“除以 2 余数是不是 0”。

3. `z <- x[x %% 2 == 1]`¶

和上一题同一逻辑。
判断奇数，就看“除以 2 余数是不是 1”。

4. `cbind()` 和 `colnames()`¶

考矩阵按列合并。
老师在回放里专门点了：
cbind
colnames

5. `matrix()`、`colnames()`、`rownames()`、`paste0()`¶

这题考的是：
矩阵创建
行列命名
字符串和数字拼接
老师提到这里要会用 paste 一类函数把 C 和数字、R 和数字拼起来。

6. `list()` 与 `$` 索引¶

考 list 数据结构。
需要会：
把不同类型对象放进一个 list
给各元素命名
用 $ 或 [[ ]] 取出指定元素

7. `if / else if / else`¶

这是本节最重要的基础控制语句之一。
回放末尾老师还专门看了同学的 else if 写法，说明这类语法细节容易出错。

8-9. `factor()` 与 `table()`¶

这两题不是在考复杂算法，而是在考：
分类结果统计
频数表输出
回放里老师明确说：
先把结果变成等级
再用 table 自动统计每一类数量

10. 自定义函数 + `for` 循环 + `factorial()` + `abs()`¶

这是这节实验课里最综合的一题。
主要考：
写函数
设置初始值
循环累加
阶乘 factorial()
条件判断比较大小
绝对值 abs()

三、最后一题的公式和代码思路¶

课件第 10 题的公式是：

Ey = 1 + y[1]/1! + y[2]^2/2! + y[3]^3/3! + ... + y[50]^50/50!
Ez = 1 + z[1]/1! + z[2]^2/2! + z[3]^3/3! + ... + z[50]^50/50!

老师在回放里对这题的讲法很明确：

先定义一个函数
设一个初始值，例如 E <- 1
用 for 循环从 1 到 50
每次把当前项加进去
阶乘用 factorial(i)
最后比较 Ey 和 Ez
再用 abs() 求绝对差

可以把这题理解成一个“逐项累加”的经典循环题。

四、老师在回放里的核心要求¶

1. 这节课就是纯基础编程训练¶

老师明确说这节课“没有什么应用”，就是纯粹的编程题。
因此这节课不需要过度联想生物学背景，重点是语法熟练。

2. 这 10 题要练到很熟¶

老师明确表示，期末如果考基础编程，会从这些题或非常类似的题里出。
不要求一字不差背代码，但要能独立写出同类题。

3. 不要求画流程图¶

这节课老师明确说没有让大家画编程流程图。
原因不是流程图不重要，而是这 10 道题太基础，直接写代码更合适。

4. 写法可以不同，但结果必须对¶

老师提供的是“参考思路”。
你完全可以按自己的思路写。
老师更看重：
逻辑是否对
结果是否对

5. 基础语法是后续实验课的入口¶

老师在课尾强调，这节课结束以后，基础 R 语法算是入门。
后面实验课会进入更接近“算法”或分析流程的内容，但都是建立在这一课的基础上的。

五、这节课最容易考的小点¶

%% 是什么，怎么判断奇偶
cbind() 是按列合并，不是按行
matrix() 的 nrow、ncol、byrow
paste() / paste0() 如何给行列命名
list 如何命名和取元素
if / else if / else 的结构怎么写
factor() 和 table() 分别干什么
factorial() 是什么
abs() 是什么
循环累加时为什么先设初值

六、几处容易写错的地方¶

1. `else if` 语法¶

回放里老师专门看了同学这里的写法。
复习时要注意：
if (...) { ... } else if (...) { ... } else { ... }
不要把结构写乱。

2. 等级划分区间¶

课件标准是：
A >= 90
80 <= B < 90
70 <= C < 80
60 <= D < 70
E < 60
所以判断顺序最好从高到低写。

3. `table()` 前最好固定 level 顺序¶

如果直接 table(grade_y)，有时显示顺序可能不稳定。
所以更稳的写法是：

table(factor(grade_y, levels = c("A", "B", "C", "D", "E")))

4. 第 10 题不要忘记初值 `1`¶

题目不是单纯求和，而是：

E = 1 + ...

所以初始化不能写成 0。

七、适合考试背诵的一条主线¶

这节实验课可以压成下面这条最短复习主线：

向量创建
-> 奇偶筛选
-> 矩阵合并与命名
-> matrix 创建 10x10 矩阵
-> list 构建与索引
-> if/else 划分等级
-> factor + table 统计频数
-> 自定义函数 + for 循环 + factorial + abs 计算 Ey/Ez

八、一句总结¶

这节实验课不是流程型实验，而是期末基础编程题的直接题库。最重要的不是背概念，而是把这 10 道题写熟，尤其是：

奇偶筛选
矩阵/list 操作
if / else if
factor + table
最后一题的函数与循环累加

实验课1 R语言基础编程 R代码整理¶

本节考试要求¶

1. 本节要求¶

2. 考试掌握程度¶

3. 老师重点强调¶

4. 与期末重点重合¶

一、结合课件与回放整理后的主干 R 代码¶

二、这 10 道题分别在考什么¶

1. x <- 1:100¶

2. y <- x[x %% 2 == 0]¶

3. z <- x[x %% 2 == 1]¶

4. cbind() 和 colnames()¶

5. matrix()、colnames()、rownames()、paste0()¶

6. list() 与 $ 索引¶

7. if / else if / else¶

8-9. factor() 与 table()¶

10. 自定义函数 + for 循环 + factorial() + abs()¶

三、最后一题的公式和代码思路¶

四、老师在回放里的核心要求¶

1. 这节课就是纯基础编程训练¶

2. 这 10 题要练到很熟¶

3. 不要求画流程图¶

4. 写法可以不同，但结果必须对¶

5. 基础语法是后续实验课的入口¶

五、这节课最容易考的小点¶

六、几处容易写错的地方¶

1. else if 语法¶

2. 等级划分区间¶

3. table() 前最好固定 level 顺序¶

4. 第 10 题不要忘记初值 1¶

七、适合考试背诵的一条主线¶

八、一句总结¶

1. `x <- 1:100`¶

2. `y <- x[x %% 2 == 0]`¶

3. `z <- x[x %% 2 == 1]`¶

4. `cbind()` 和 `colnames()`¶

5. `matrix()`、`colnames()`、`rownames()`、`paste0()`¶

6. `list()` 与 `$` 索引¶

7. `if / else if / else`¶

8-9. `factor()` 与 `table()`¶

10. 自定义函数 + `for` 循环 + `factorial()` + `abs()`¶

1. `else if` 语法¶

3. `table()` 前最好固定 level 顺序¶

4. 第 10 题不要忘记初值 `1`¶