寫在前面

3 年的碩士生涯一轉(zhuǎn)眼就過去了，和社交網(wǎng)絡(luò)也打了很長時間交道涌穆。最近突然想給自己挖個坑怔昨，想給這 3 年寫個總結(jié)，畫上一個句號蒲犬≈旒啵回想當(dāng)時學(xué)習(xí) R 語言時也是非常戲劇性的，開始科研生活時到處發(fā)郵件要源代碼原叮，發(fā)完最后一封本以為又是無功而返，很意外的收到了秒回的郵件巡蘸，郵件中附上了由 R 語言編寫的實驗代碼奋隶。當(dāng)時過于開心，因為終于有熱心的作者回復(fù)了悦荒，以至于沒有仔細(xì)考慮唯欣，想都沒想對著滿是警告的代碼開始了 R 語言學(xué)習(xí)之旅。之后的幾天陸陸續(xù)續(xù)的收到了其他作者的回復(fù)搬味，實驗代碼多是使用 Python 構(gòu)建的境氢，好吧只能咬咬牙繼續(xù)了。當(dāng)時的學(xué)習(xí)苦于資料太少碰纬，唯一的參考只有那份 R 語言實驗代碼萍聊，因此萌生了寫一份站在社交網(wǎng)絡(luò)分析角度的 R 語言教程≡梦觯《社交網(wǎng)絡(luò)分析的 R 基礎(chǔ)》中所介紹的內(nèi)容都是最新的技術(shù)寿桨，Visual Studio Code 在半年之前甚至無法調(diào)試 R 語言，代碼規(guī)范遵循 Google's R Style Guide强戴。該系列博客一共包含六篇文章亭螟，具體的目錄如下：

1. 初探 R 語言
   • 社交網(wǎng)絡(luò)分析
   • R 簡介
   • R 與 Python
   • 安裝 R
     • CRAN
     • Windows 設(shè)置環(huán)境變量
     • 在 Visual Studio Code 中進(jìn)行 R 編程
     • R 的調(diào)試
2. 變量與字符串
   • 變量
   • 字符串
     • 字符串的創(chuàng)建
     • 特殊字符的轉(zhuǎn)義
     • 字符串的其他常用操作
3. 向量、矩陣與列表
   • 向量
     • 向量的創(chuàng)建
     • 向量元素的訪問
     • 向量的運算
     • 向量的其他常用操作
   • 矩陣
     • 矩陣的創(chuàng)建
     • 矩陣元素的訪問
     • 矩陣的運算
     • 矩陣的特征值與特征向量
   • 列表
     • 列表的創(chuàng)建
     • 列表元素的訪問
4. 循環(huán)與并行
   • 循環(huán)語句
     • while
     • for
     • 循環(huán)控制
   • apply() 系列函數(shù)
     • apply()
     • sapply()
   • 使用 parallel 包并行處理
     • 在本機(jī)上并行
     • 在多臺計算機(jī)上并行
5. 圖的導(dǎo)入與簡單分析
   • 圖的文件表示
   • 導(dǎo)入一個圖
   • 生成人工網(wǎng)絡(luò)
   • 圖的基本分析
6. 繪圖操作
   • 柱狀圖
   • 折線圖
   • 保存繪制的圖表

讀研 3 年學(xué)到最重要的品質(zhì)是謙虛骑歹，《社交網(wǎng)絡(luò)分析的 R 基礎(chǔ)》這一系列博客只是將我知道的東西寫出來罷了预烙，我對這些內(nèi)容的評價是夠用，希望能夠幫助讀者快速掌握 R 語言的基礎(chǔ)道媚，之后根據(jù)實驗遇到的問題再學(xué)習(xí)其他的內(nèi)容扁掸。文章在介紹每個功能點時都附帶有簡單的示例翘县，每一章的最后還附有若干個小練習(xí)，希望讀者可以借著練習(xí)幫助理解也糊。

• 社交網(wǎng)絡(luò)分析
• R 簡介
• R 與 Python
• 安裝 R
  • CRAN
  • Windows 設(shè)置環(huán)境變量
  • 在 Visual Studio Code 中進(jìn)行 R 編程
  • R 的調(diào)試

社交網(wǎng)絡(luò)分析

過去幾十年信息技術(shù)的發(fā)展炼蹦，現(xiàn)在人們已經(jīng)生活在一個充滿各種各樣復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的社會。你也許無法想象人類社會和網(wǎng)絡(luò)有什么關(guān)系狸剃，舉幾個例子你就會明白掐隐，比如：使用微信或微博所涉及的社交網(wǎng)絡(luò)；一到早晚高峰就堵車的城市交通路網(wǎng)钞馁；定期檢修的電網(wǎng)與自來水管網(wǎng)等等虑省。這些不同領(lǐng)域的背后都涉及到一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，而這些都屬于網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的范疇僧凰。而社交網(wǎng)絡(luò)分析探颈，只是其中的一個方向。

社交網(wǎng)絡(luò)分析有很多應(yīng)用場景：

1. 最常見的是購物軟件或視頻應(yīng)用中的推薦训措，通過分析一類用戶的行為去推測可能喜歡的商品或視頻伪节；
2. 其次是識別社交網(wǎng)絡(luò)中不同的圈子，俗話說物以類聚绩鸣，人以群分怀大；
3. 在將網(wǎng)絡(luò)劃分為不同圈子后，即可對不同的群體進(jìn)行精準(zhǔn)營銷呀闻，或者強(qiáng)化消息的傳播化借；
4. 通過分析社交網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點，及時切斷關(guān)鍵節(jié)點以阻止負(fù)面信息的傳播等等捡多。

R 簡介

作為一個 R 語言的初學(xué)者蓖康，沒有人會關(guān)心 R 的發(fā)展歷史，因為學(xué)習(xí)一門語言的最終目的還是為了將其作為一種工具使用垒手。你問我知道嗎蒜焊，我當(dāng)然也不知道??。為了讓本章的內(nèi)容更加的充實淫奔，我從維基百科摘錄了一些內(nèi)容^[1][2]山涡。

R 語言是一種自由軟件編程語言與操作環(huán)境，主要用于統(tǒng)計分析唆迁、繪圖以及數(shù)據(jù)挖掘鸭丛。R 本來由來自新西蘭奧克蘭大學(xué)的統(tǒng)計學(xué)家羅斯·伊哈卡和羅伯特·杰特曼開發(fā)，現(xiàn)在由 R 開發(fā)核心團(tuán)隊負(fù)責(zé)開發(fā)唐责。伊哈卡與杰特曼兩人名前綴字母都是 R鳞溉，R 語言因此得名。同時鼠哥，R 這個單一字母的名字也表明 R 語言與 S 語言一脈相承熟菲。通常用 S 語言編寫的代碼都可以不作修改地在 R 環(huán)境下運行看政。R 的語法來自 Scheme。R 的后臺程序大多由 C 語言抄罕、FORTRAN 語言和 R 自己寫成允蚣。

R 語言第一次正式發(fā)布于 1995 年。第一次正式的“穩(wěn)定測試版”（v1.0）于2000年2月29日發(fā)布呆贿。

R 與 Python

根據(jù) StackOverflow 2021 年開發(fā)者報告^[3]的數(shù)據(jù)來看嚷兔，排除掉“全世界都在寫前端”的這個原因，Python 當(dāng)之無愧“天下第一”的稱號做入，曾經(jīng)的“天下第一” PHP 也已經(jīng)排在了第 11 名的位置冒晰，至于 R 語言，則排在了 20 名開外竟块。那么這是不是就意味著我們要去學(xué)習(xí) Python壶运？

1.png

當(dāng)我們需要去學(xué)習(xí)一門新的編程語言時，自然是我們掌握的工具浪秘、資源已經(jīng)無法滿足解決新問題的需要蒋情，那么新學(xué)習(xí)的語言必然要擁有豐富的解決方案供我們使用。對于社交網(wǎng)絡(luò)分析而言耸携，Python 與 R 都擁有非常優(yōu)秀的類庫恕出，像 Python 中的 NetworkX^[4] ， R 中的 igraph^[5] 违帆。但 R 語言起家于統(tǒng)計分析，因此關(guān)于數(shù)據(jù)科學(xué)的類庫也更多金蜀，對于數(shù)據(jù)分析也更優(yōu)秀些刷后，同時還可以制作精美的圖表。

其次要考慮學(xué)習(xí)成本渊抄。Python 作為一個萬金油尝胆，加上一個“容易學(xué)習(xí)”名頭，足以吸引大部分人的目光护桦。但是我認(rèn)為初學(xué) Python 上手很慢含衔，Python 豐富的語法糖特性很容易造成初學(xué)者理解困難。R 作為一個面向?qū)ο蟮恼Z言二庵，但由于其存在不同實現(xiàn)面向?qū)ο蟮念愋停⊿3贪染、S4……），某種程度上來說 R 的面向?qū)ο蟛粡?qiáng)催享。對初學(xué)者來說杭隙，面向?qū)ο笸ǔ：茈y理解，而 R 語言常用的功能大部分是以函數(shù)提供的因妙，很容易實現(xiàn)面向過程的編程痰憎，這樣就能專注于解決問題本身票髓，而不是去弄明白程序為什么要這么寫。

最終不管是選擇 R 還是 Python 铣耘，解決問題是關(guān)鍵洽沟，語言只不過是過程中的一個工具。如果你有 Python 基礎(chǔ)蜗细，好好學(xué)習(xí) NetworkX 包就能達(dá)到目的裆操；如果你其他語言基礎(chǔ)較弱，也不清楚什么是面向?qū)ο篥Γ敲?R 語言可能是更好的選擇跷车。

安裝 R

CRAN

在安裝 R 之前，首先要簡單了解一下 CRAN 橱野。CRAN（Comprehensive R Archive Network）是 R 的源代碼朽缴、文檔以及各種包的托管，R 的安裝包也需要通過 CRAN 下載水援。通常各所大學(xué)都會提供 CRAN 的鏡像密强， CRAN 所有的鏡像列表可通過此網(wǎng)站獲得：https://cran.r-project.org 。選擇下載相應(yīng)平臺的安裝包即可蜗元。

2.png

???提示
Microsoft 也提供了 R 的發(fā)行版 Microsoft R Open或渤，增強(qiáng)了計算性能。項目地址：https://mran.microsoft.com/open

Windows 設(shè)置環(huán)境變量

R 在 Windows 下安裝完成是不設(shè)置環(huán)境變量的奕扣，也就是說沒法隨時隨地在命令行中優(yōu)雅的執(zhí)行 R 腳本薪鹦。我們需要手動設(shè)置一下：

1. Windows 搜索欄中搜索“編輯系統(tǒng)環(huán)境變量”，打開“環(huán)境變量”惯豆，如圖中①池磁；
2. 編輯“系統(tǒng)變量”中的“Path”，如圖中②楷兽；
3. 新建一個環(huán)境變量地熄，將 R 安裝位置的 bin 文件夾添加進(jìn)去，如圖中③芯杀。

3.png

設(shè)置完成后就可以進(jìn)入 R 終端了端考。

4.png

在 Visual Studio Code 中進(jìn)行 R 編程

R 安裝完成后會附帶一個 RGui ，相對來說比較簡陋揭厚，用戶通常會單獨安裝一個 RStudio 作為 R 默認(rèn)的 IDE 却特。這里為了輕量化，選擇了 Visual Studio Code 作為 R 語言的編輯器棋弥。

1. 在安裝完 Visual Studio Code 后打開“擴(kuò)展”核偿，搜索“R”，安裝插件顽染；

   5.png

2. 在 R 終端中安裝包“l(fā)anguageserver”漾岳，以提供文檔和代碼補(bǔ)全轰绵；

   > chooseCRANmirror()    # 下載困難時可以先選擇 CRAN 鏡像
   > install.packages("languageserver")
   

   6.png

3. 打開 VS Code，新建一個文件“hello.R”尼荆，鍵入左腔；

   print("Social Network Analysis")
   

4. 選中要運行的代碼，按“Ctrl+Enter”運行代碼片段捅儒。

   7.png

R 的調(diào)試

調(diào)試是發(fā)現(xiàn)程序錯誤和保證程序正確運行的一個必要環(huán)節(jié)液样。在 Visual Studio Code 對 R 進(jìn)行調(diào)試還需要安裝一個擴(kuò)展 R Debugger 。

8.png

擴(kuò)展安裝完成后打開側(cè)邊欄中的“運行與調(diào)試”巧还，并在程序想要中斷的位置打上斷點（行號左側(cè)）鞭莽。

9.png

點擊“運行和調(diào)試”即可開始調(diào)試，左側(cè)會展示相關(guān)變量的值麸祷。

10.png

到這里即可愉快的開啟 R 語言之旅了澎怒。

???提示
R 語言社區(qū)包含了許多入門文檔：https://cran.r-project.org/doc

???練習(xí)

1. 試著安裝一下網(wǎng)絡(luò)分析包 “igraph”；
2. 隨便在 R 終端中寫點代碼阶牍，試試 "a"+"b" 會輸出 ab 嗎喷面；
3. 試著將 R 終端當(dāng)作計算器使用。

參考

1. <a id="1" target="_blank" >R (programming language) - Wikipedia</a>
2. <a id="2" target="_blank" >R 語言 - 維基百科</a>
3. <a id="3" target="_blank" >Stack Overflow Developer Survey 2021</a>
4. <a id="4" target="_blank" >NetworkX</a>
5. <a id="5" target="_blank" >igraph</a>