**R语言是**一種自由軟體程式語言與操作環境，主要用于统计分析、绘图以及数据挖掘。R由新西蘭奧克蘭大學的统计学家罗斯·伊哈卡和罗伯特·杰特曼開發，現在由R核心小组負責開發，同时也有其他用户编写了诸多外挂的软件包。R以S语言为基础，其词法作用域语义來自Scheme。R的后台程序大多由C语言、FORTRAN语言和R自己写成。

R语言是GNU計劃的一个项目，所以其原始碼可自由下載使用。R也有已編譯的執行檔版本可以下載，可在多种平台下运行，包括UNIX（也包括FreeBSD和Linux）、Windows和MacOS。R可以以命令行操作，同時有人開發了幾種圖形用戶界面，其中包括RStudio与Jupyter。

在TIOBE2022年1月对编程语言人气的排名中，R排名第12。

发展历程
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R语言以S语言为基础，增加了Scheme语言中词法作用域这一机制，使程序员得以将代码中某一对象的适用范围限制到一小段代码之中。S由里克·贝克尔、约翰·钱伯斯（英语：）、道格·邓恩、琼·麦克雷、以及朱迪·席林于1976年前后于贝尔实验室发明。S是一种用于数据分析的解释型语言，无需编译器即可运行。通常用S语言编写的代码都可以不作修改地在R环境下运行。Scheme是Lisp语言的一个分支，由杰拉尔德·J·萨斯曼和小盖伊·L·斯蒂尔于1975年前后在麻省理工学院发明。

1991年，新西兰奥克兰大学的统计学家罗斯·伊哈卡和罗伯特·杰特曼开始对S语言的一个新版本进行开发。伊哈卡与杰特曼两人名字首字母都是R，R语言因此得名。同时，R这个单一字母的名字也表明R语言与S语言一脉相承。1993年8月，伊哈卡与杰特曼在数据平台StatLib和邮件列表*s-news*中发布了R的早期版本。1995年，在统计学家马丁·梅克勒的建议下，伊哈卡与杰特曼通过GNU通用公共许可证把R做成了一款免费开源软件。软件于1995年6月进行了首次官方发布。首个稳定测试版本（1.0）于2000年2月29日发布。

R综合档案网（Comprehensive R Archive Network；CRAN）于1997年4月23日正式上线。CRAN除了收藏了R的執行檔下載版、原始碼和說明文件，也收錄了各種用戶撰寫的R軟件包。CRAN最早有3个镜像以及12个软件包。截止2022年1月，CRAN有101個鏡像站以及18728个软件包。

同样在1997年，R核心小组正式成立，以进一步对R语言进行开发。截止2022年1月，小组成员包括伊哈卡、杰特曼、钱伯斯以及梅克勒，同时也包括了统计学家库尔特·奥尔尼克（英语：）、道格拉斯·贝茨、彼得·达尔高（英语：）、卢克·蒂尔尼（英语：）、弗里德里希·莱施、托马斯·拉姆利（英语：）、邓肯·坦普尔·朗、迈克尔·劳伦斯、乌韦·利格斯、布莱恩·里普利、塞巴斯蒂安·迈耶、保罗·默雷尔、马丁·普卢默、迪伊潘·萨卡尔、西蒙·乌尔巴内克以及计算机科学家托马斯·卡利贝拉。小组过去的成员包括塞思·福尔肯、圭多·马萨罗托、邓肯·默多克、马丁·摩根、海纳·施瓦特以及斯特凡诺·雅各斯。2003年4月，一个名为R基金会的非盈利组织正式成立，为的是更好地对R语言的开发提供支持。

内置功能
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R主要用于数据分析。在R语言中，用于信息存储的数据结构包括向量、数组、列表以及数据框。向量指一组带有固定顺序, 数据类型唯一的字串或数值，其内容可以填写到一维或多维的数组之中。二维数组也叫做矩阵。R支持各种数组运算，与自由软件GNU Octave和商業軟件MATLAB的功能有所重叠。列表指一组数据类型可能有所不同的对象。一个字串向量与数值向量合在一起就可以成为一个列表。数据框本质上是一个列表，里面包含了一个或多个长度相同的向量。数据框将这些向量合并成表格，每一纵列都有一个单一的名称。标量这一数据类型在R语言中并不存在，所谓的标量就是一个长度为一的向量。

用户可以用R来进行一些基本的统计检验，构建线性及非线性的模型，对时间序列加以分析，或对数据进行分类与聚类分析。R的另一強項是繪圖功能，画出的图表能够达到专业出版物的要求，也可加入數學符號。计算强度较大时，用户可在程序中嵌入C、C++以及FORTRAN语言以帮助运算。

因為S的血緣，R比其他統計學或數學專用的編程語言有更強的物件導向（面向对象程序设计, S3, S4等）功能。

套件
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R的功能能夠透過由用戶撰寫的套件（Packages）增強。增加的功能有特殊的統計技術、繪圖功能，以及編程介面和數據輸出／輸入功能。這些軟件包是由R語言、LaTeX、Java及最常用C語言和Fortran撰寫。下載的執行檔版本會連同一批核心功能的軟件包，而根據CRAN紀錄有一萬多種不同的軟件包。其中有幾款較為常用，例如用於經濟計量、財經分析、人文科學與社會科學研究以及人工智能。

發展
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生物信息学社群時常使用R進行分子生物學數據分析。Bioconductor計劃就是讓R作為基因圖譜分析工具。 Gnumeric開發者正和R開發者合作，改善Gnumeric計算結果的精確度。

R新聞雜誌
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《R新聞雜誌》（*R Newsletter*）每年會出版兩至三次，為一份免費的電子雜誌，內容有關統計學軟件發展及R語言開發資訊。第一期在2001年一月出版。从2008年开始，被R Journal替代。

例子
--

### 基本语法

下面的例子展示基本的语言语法和命令行界面使用。在R语言中，一般偏好采用两字符合成箭头的赋值算符`<-`，但是在某些情况也可以使用`=`。

```
> x <- 1:6 # 在当前环境中创建数值向量。
> y <- x^2 # 基于在x中的值创建向量。
> print(y) # 打印向量的内容。
[1] 1 4 9 16 25 36

> z <- x + y # 创建是为x与y的和的新向量。
> z # 返回z的内容至当前环境。
[1] 2 6 12 20 30 42

> z\_matrix <- matrix(z, nrow=3) # 创建将向量z转变为3x2矩阵对象的新矩阵。
> z\_matrix 
 [,1] [,2]
[1,] 2 20
[2,] 6 30
[3,] 12 42

> 2\*t(z\_matrix)-2 # 转置这个矩阵，对每个元素乘以2，从矩阵中每个元素减去2，并返回结果至终端。
 [,1] [,2] [,3]
[1,] 2 10 22
[2,] 38 58 82

> new\_df <- data.frame(t(z\_matrix), row.names=c('A','B')) # 创建包含来自转置的z\_matrix的数据的新data.frame对象，具有行名字'A'和'B'。
> names(new\_df) <- c('X','Y','Z') # 设置new\_df的列名字为X、Y和Z。
> print(new\_df) # 打印当前结果。
 X Y Z
A 2 6 12
B 20 30 42

> new\_df$Z # 输出Z列。
[1] 12 42

> new\_df$Z==new\_df['Z'] && new\_df[3]==new\_df$Z # data.frame的Z列可以使用$Z、['Z']或[3]语法来访问，得到的值是相同的。 
[1] TRUE

> attributes(new\_df) # 打印关于new\_df对象的特性信息。
$names
[1] "X" "Y" "Z"

$row.names
[1] "A" "B"

$class
[1] "data.frame"

> attributes(new\_df)$row.names <- c('one','two') # 访问并接着变更row.names特性；还可以使用rownames()来完成。
> new\_df
 X Y Z
one 2 6 12
two 20 30 42

```

### 函数的结构

R语言的力量之一是易于创建新函数。在函数体内的对象保持局部于这个函数，而且可以返回任何数据类型。例如：

```
# 声明函数"f"具有参数"x"、"y"。
# 它返回x和y的线性组合。
f <- function(x, y) {
 z <- 3 \* x + 4 \* y
 return(z) ## 这里的return()函数是可选的。
}

```

```
> f(1, 2)
[1] 11

> f(c(1,2,3), c(5,3,4))
[1] 23 18 25

> f(1:3, 4)
[1] 19 22 25

```

### 建模和绘图

R语言对数据建模和图形有内建支持。下列例子展示R语言如何轻易的生成并绘制带有残差的线性回归模型。

出自绘制"模型" （例子中"plot.lm()"函数）的诊断图。

```
> x <- 1:6 # 创建x和y值。
> y <- x^2 
> model <- lm(y ~ x) # 线性回归模型y = A + B \* x。
> summary(model) # 显示这个模型的深入总结。

Call:
lm(formula = y ~ x)

Residuals:
 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
 3.3333 -0.6667 -2.6667 -2.6667 -0.6667 3.3333

Coefficients:
 Estimate Std. Error t value Pr(>|t|) 
(Intercept) -9.3333 2.8441 -3.282 0.030453 \* 
x 7.0000 0.7303 9.585 0.000662 \*\*\*
---
Signif. codes: 0 ‘\*\*\*’ 0.001 ‘\*\*’ 0.01 ‘\*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Residual standard error: 3.055 on 4 degrees of freedom
Multiple R-squared: 0.9583, Adjusted R-squared: 0.9478
F-statistic: 91.88 on 1 and 4 DF, p-value: 0.000662

> par(mfrow = c(2, 2)) # 创建2乘2格局的图表。
> plot(model) # 输出这个模型的诊断图。

```

### 曼德博集合

通过对方程*z* = *z*2 + *c*的前20次迭代计算曼德博集合的简短R代码，它针对不同的复数常量*c*而绘图。这个例子展示了：

"Mandelbrot.gif" – R语言用14行代码创建的图形。
* 使用社区开发库（叫做R包），这里是caTools包；
* 处理复数；
* 多维数值数组作为基本数据类型，用于变量`C`、`Z`和`X`。

```
install.packages("caTools") # 安装外部包。
library(caTools) # 这个外部包提供write.gif函数。
jet.colors <- colorRampPalette(c("green", "pink", "#007FFF", "cyan", "#7FFF7F",
 "white", "#FF7F00", "red", "#7F0000"))
dx <- 1500 # 定义宽度。
dy <- 1400 # 定义高度。
C <- complex(real = rep(seq(-2.2, 1.0, length.out = dx), each = dy),
 imag = rep(seq(-1.2, 1.2, length.out = dy), dx))
C <- matrix(C, dy, dx) # 重制形状为复数的方块矩阵。
Z <- 0 # 初始化Z为零。
X <- array(0, c(dy, dx, 20)) # 初始化输出3D数组。
for (k in 1:20) { # 循环具有20次迭代。
 Z <- Z^2 + C # 中心差分方程。
 X[, k] <- exp(-abs(Z)) # 捕获结果。
}
write.gif(X, "Mandelbrot.gif", col = jet.colors, delay = 100)

```

参考文献
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1. 1 2  Morandat, Floréal; Hill, Brandon; Osvald, Leo; Vitek, Jan. Noble, James , 编.. ECOOP 2012 – Object-Oriented Programming. Lecture Notes in Computer Science (Berlin, Heidelberg: Springer). 2012: 104–131  [2021-07-18]. ISBN 978-3-642-31057-7. doi:10.1007/978-3-642-31057-7\_6. （原始内容存档于2021-07-18） （英语）.
2. ↑  White, Homer.. Beginning Computer Science with R. 2021-01-31  [2021-07-18]. （原始内容存档于2021-07-18） （美国英语）.  引文格式1维护：未识别语文类型 (link)
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6. ↑ . www.loc.gov. 2017-06-09  [2021-07-18]. （原始内容存档于2021-07-17）.
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17. ↑  Ross Ihaka.  (PDF). Ross Ihaka.  [2022-01-03]. （原始内容 (pdf)存档于2018-02-02） （英语）.
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19. ↑ . cran.r-project.org.  [2022-01-15]. （原始内容存档于2022-05-10）.
20. ↑ . cran.r-project.org.  [2022-01-03]. （原始内容存档于2022-04-11）.
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28. ↑ .  [2007-06-04]. （原始内容存档于2007-06-25）.
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31. ↑  R Development Core Team..  [2018-09-11]. （原始内容存档于2019-01-08）.
32. ↑   most used assignment operator in R is `<-`

	* R Development Core Team..  [2018-09-11]. （原始内容存档于2019-01-06）. [...] we recommend the consistent use of the preferred assignment operator ‘<-’ (rather than ‘=’) for assignment.
	*.  [2018-09-11]. （原始内容存档于2019-01-11）.
	* Wickham, Hadley..  [2018-09-11]. （原始内容存档于2019-01-07）.
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外部链接
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|  | 维基共享资源上的相关多媒体资源：R语言 |

* R語言官方主頁 （页面存档备份，存于）

参见
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* icon计算机程序设计主题
* 统计学主题

* RStudio - R语言的集成开发环境（IDE）
* SPSS - 另一種統計分析軟件
* Stata - 另一種統計分析軟件
* SAS系統 - 另一種統計分析軟件
* S-PLUS - 同樣建基於S語言的統計分析軟件


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