ch2.Rmd

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title: "單一變數與函數"
author: "郭耀仁"
date: "`r Sys.Date()`"
output: slidy_presentation
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```{r setup, include=FALSE}
knitr::opts_chunk$set(echo = TRUE, results = 'hide', warning = FALSE)
```

## 計算機

- 計算機是 R 語言的命令列（Console）最基本的應用！
- R 語言使用單行註解 `#` （pound）
- 在命令列試著進行加減乘除運算：

```{r}
# 在命令列依序輸入後觀察產出
2 + 1
2 - 1
2 * 2
4 / 2
2 ^ 2 # 次方，亦可以寫作 2**2
3 %% 2 # 餘數
```

## 建立變數

- R 語言的使用者習慣使用 `<-` 來建立變數
- 在 RStudio 中可以按 `Alt 與 -` 來產生 `<-` 符號
- R 語言是**動態型別語言**，這表示你可以很有彈性地改變變數

```{r}
# 在命令列依序輸入後觀察回傳
a <- 2
b <- 3
a
b
a * b
a <- 5 # 將 a 改變為 5
a
a * b
```

## 建立變數（2）

- 你也可以用與其他程式語言相同的 `=` 來建立變數
- 但是我推薦使用 `<-`

```{r}
a = 2
a
```

## 單一變數類型

- R 語言的基本變數類型
  - 數字（numeric）
  - 整數（integer）
  - 複數（complex）
  - 文字（character）
  - 邏輯值（logical）

```{r}
# 在命令列依序輸入
num <- 2
int <- 2L
compl <- 2 + 3i
char <- "Hello" # 用引號告訴 R 語言這是一組字串
logi_t <- TRUE
logi_f <- FALSE
# 把這些變數輸出在命令列
num
int
compl
char
logi_t
logi_f
```

## 單一變數類型（3）

- 關於文字：
    - 什麼時候用雙引號？什麼時候用單引號

[Joey Air Quoting](https://youtu.be/0O1z3An8CFc)

[Ross & his misshapen claw](https://youtu.be/w7PHVBb2-UM)

## 單一變數類型（2）

- 利用邏輯判斷運算子產出邏輯值

|邏輯判斷運算子|作用|
|---------|---|
|`==`|等於|
|`>`|大於|
|`<`|小於|
|`>=`|大於等於|
|`<=`|小於等於|
|`!=`|不等於|
|`%in%`|包含於|

```{r}
8 == 8
8 == 7
8 != 7
8 == "8" # TRUE
FALSE == "FALSE" # TRUE
1 == TRUE
0 == FALSE
2 == TRUE
2 >= TRUE
!TRUE
!FALSE
7 %in% c(7, 8)
6 %in% c(7, 8)
```

## 單一變數類型（3）

- R 語言的數值型變數運算時很有彈性

```{r}
# 在命令列依序輸入
num <- 2
int <- 2L
compl <- 2 + 3i
char <- "Hello" # 用引號告訴 R 語言這是一組字串
logi_t <- TRUE
logi_f <- FALSE
# 運算
num + int
num + compl
int + logi_t
logi_t * 5
```

- 但是字串的運算則不如 Python 或 Ruby 這麼彈性

```
char * 5 # Error
char + " World!" # Error
```

## 單一變數類型（4）

- 透過 `is.___()` 函數可以判斷變數類型
- 透過 `as.___()` 函數可以轉換變數類型

```{r}
is.integer(TRUE)
is.logical(TRUE)
as.numeric(TRUE)
as.integer(TRUE)
as.complex(TRUE)
as.character(TRUE)
```

## 單一變數類型（5）

- 日期
- 預設以西元 1970 年 1 月 1 日為 `0`，在這一天以後的每天都 `+1` 來記錄，而這一天以前的每天都 `-1` 來記錄

```{r}
sys_date <- Sys.Date()
sys_date # 看起來跟文字一樣
class(sys_date) # 是日期的格式

sys_date_char <- as.character(sys_date) # 創造一個文字類型
as.integer(sys_date)
as.integer(sys_date_char) # warning

date_of_origin <- as.Date("1970-01-01")
as.integer(date_of_origin)
date_of_origin + 1
date_of_origin - 1
```

## 單一變數類型（6）

- 時間
- 預設以西元 1970 年 1 月 1 日格林威治標準時間（Greenwich Mean Time，GMT）00 時 00 分 00 秒作為 0，在這個時間點以後的每秒都 `+1` 來記錄，這個時間點以前的每秒都 `-1` 來記錄

```{r}
time_of_origin <- as.POSIXct("1970-01-01 00:00:00", tz = "GMT")
as.integer(time_of_origin)
time_of_origin
time_of_origin + 1
time_of_origin - 1

time_of_origin_cst <- as.POSIXct("1970-01-01 08:00:00") # tz = CST
as.integer(time_of_origin_cst)
```

## 函數

- R 語言是一種**函數型編程**（functional programming）的程式語言

> Everything that happens is a function call.
> By [John Chambers](https://en.wikipedia.org/wiki/John_Chambers_(statistician))

- 習慣使用 `()` 來避免混淆變數與函數

```
class() # 回傳變數的類型
ls() # 目前環境中有哪些變數
rm() # 移除環境中的變數
getwd() # 目前的檔案路徑在哪裡
setwd() # 設定檔案路徑
Sys.Date() # 回傳系統日期
Sys.time() # 回傳系統日期與時間
q() # 離開 RStudio
```

## Windows 設定 locale

- 在 console 輸入這段指令可以切換與課程教材相同的 locale

```
Sys.setlocale(category = "LC_ALL", locale = "English_United States.1252")
```

## 隨堂練習

[單一變數與函數 - 隨堂練習](https://yaojenkuo.github.io/r_programming/ch2_exercise)

## 期中作業

1. 香港搖滾樂隊 Beyond 於 1983 年成立，我們假設成立日期是 1983-12-31，請將成立日期指派給 `beyond_start`
2. 請以系統日期計算今年是 Beyond 成立幾週年
3. 1999 年 9 月 21 日 1 時 47 分 16 秒發生震央位於南投縣集集鎮，芮氏規模 7.3 的地震，請以文字記錄這個時間，並將它指派給 `major_quake_time`
4. 1999 年 9 月 21 日 1 時 57 分 15 秒發生第一個芮氏規模超過 6 的餘震，請以文字記錄這個時間，並將它指派給 `first_aftershock_time`
5. 請將前兩題的生成的變數轉換為時間類型，計算間隔多久發生第一個芮氏規模超過 6 的餘震