rstudio.qmd

# RStudio {#rstudio}

```{r echo=FALSE}
load("variable.RData")
```

この章では、RStudio の使い方について述べようと思います。ここに書いていることは、他の章全体に関わってきます。

## R と RStudio

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: R と RStudio って何？
:::

-   R は、R 本体です (https://cran.r-project.org/)
-   RStudio は、R を快適に使うためのアプリで、このようなアプリを「統合開発環境」(IDE) とい言います (https://posit.co/download/rstudio-desktop/)

R と RStudio は、それぞれ別の団体が作っています。

## ソース Pane {#source-pane}

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: 新規ファイルは "R Script" か "R Markdown"
:::

## Console Pane {#console-pane}

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: Console の使い方
:::

Console Pane は、最初の状態では左下にあります。

-   Console: R を実行します
-   Terminal: Windows の場合は PowerShell、macOS の場合は bash です。
-   Background jobs: R を実行した際に出てきたメッセージが表示されます

Console に合わせて、以下のように入力してみましょう。

```{bash eval=FALSE}
1 + 1
```

そうすると、`[1] 2` と表示されたかと思います。

結果である 2 は分かりますが、`[1]` は何でしょうか？実は、R では変数がすべて複数の値からなるベクトルになります。ベクトルの 1 番目の要素なので、`[1]` と表示されています。

では、次はわざと 100 この要素からなるベクトルを表示させてみましょう。

```{bash eval=FALSE}
1:100
```

\[1\] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

\[15\] 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

...

となっていますね。二行目は 15 番目の要素なので、`[15]` となっています。

## Environment Pane {#environment-pane}

-   Environment
-   History
-   Connections
-   Build
-   Tutorial

このほか、Git を利用すると Git タブが追加されます。

## Files Pane {#files-pane}

右下にあります。

-   Files
-   Plots
-   Packages
-   Help
-   Viewer
-   Presentation

## RStudio の基本機能

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: コードを補完
:::

RStudio の基本的な機能として、Console と Quarto Document や R Markdown のコードチャンク中で、コード補完をします。

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: コメント
:::

R スクリプトや Quarto Document のコードチャンク中で、# 記号はコメントとなります。

ソースコードを選択し、Control + Shift + C とすると、まとめてコメントアウトします。

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: インデント
:::

ソースコードは、見やすくするために適度にインデントをつけた方が良いです。Tab キーを押すことで半角スペース 2 つ分追加します。

インデントを減らしたい場合は Shift + Tab とします。

## RStudio を使いやすくする

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: ペインを増やす
:::

## パッケージをインストール

## R の更新

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: R を更新
:::

2024/3/8 時点での R バージョンは 4.3.3 です。

RStudio を使用していると、RStudio の新しいバージョンが出ると、アップデートするかどうか聞かれます。

しかしながら、R 自体の更新については何も言ってくれません。

R の新しいバージョンが出たかどうかは自分で調べ、定期的に更新する必要があります。

更新といっても、Webサイトからダウンロードしてインストールするだけです。

https://cran.r-project.org/

なお、Windows では、複数バージョンの R をインストールすることができてしまいます。R を更新しても、RStudio は古い R を使用し続けます。

Tools \> Global Options を開き、

General から、R を変更しましょう。

## 関数の中身を見る

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: 関数の中身を見る
:::

R に備わっている関数は、その中身を見ることができます。

`chisq.test()` 関数の中身を見てみましょう。

1.  Console を使う

Console で、関数名を、カッコをつけずに入力します。

```{bash eval=FALSE}
> chisq.test
```

この下に、関数の中身が表示されます。

2.  キーボード操作

Quarto Document や R Markdown で、関数の部分にマウスを合わせて、macOS の場合は Command + Click、Windows の場合は Control + Click します。

```{r eval=FALSE}
chisq.test(x)
```

Source ペインに新たなタブができ、関数の中身が表示されます。

## QMD/Rmd での表の挿入

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: 表の挿入 (1)
:::

Quarto Document での表作成は、見出しとデータ部分を `---` (ダッシュ記号の数はいくつでも良い) で区切ることで可能。列を追加するには、`|` を使う。日本語キーボードでは、`0` の 3 つ隣 (SHIFT キーを押しながら)。

https://quarto.org/docs/authoring/tables.html

```
| fruit  | price  |
|---|-|
| apple  | 2.05   |
| pear   | 1.37   |
| orange | 3.09   |
```

演習: https://github.com/babayoshihiko/R1000/blob/main/exercise/table_not_df/table_Qmd.qmd

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: 表の挿入 (2)
:::

左よせ、右よせ、中央揃いは、`:` を使う。ヘッダ部分には適用されない。

```
| Default | Left | Right | Center |
|---------|:-----|------:|:------:|
| 12      | 12   |    12 |   12   |
| 123     | 123  |   123 |  123   |
| 1       | 1    |     1 |   1    |
```

演習: https://github.com/babayoshihiko/R1000/blob/main/exercise/table_not_df/table_Qmd.qmd

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: 表の挿入 (3): キャプションを設定
:::

キャプションには、`:` を使う。

```
| fruit  | price  |
|---|-|
| apple  | 2.05   |
| pear   | 1.37   |
| orange | 3.09   |

: 果物
```

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: 表の挿入 (4): 列幅を変更
:::

以下は、R Markdown にはなかった機能。タイトルを書く `:` にオプションを設定することができる。

```
| fruit  | price  |
|---|-|
| apple  | 2.05   |
| pear   | 1.37   |
| orange | 3.09   |
```

ドキュメントでは、ダッシュ記号の数で、第 1 列が 75%、第 2 列が 25% になると書かれているが、実際にはそうならない。

```
| fruit  | price  |
|--------|--------|
| apple  | 2.05   |
| pear   | 1.37   |
| orange | 3.09   |

: {tbl-colwidths="[75,25]"}
```

こちらは機能する。

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: 表の挿入 (5): 1 行おきに背景色を変える
:::

1 行おきに背景色を変える方法。

```
| fruit  | price  |
|--------|--------|
| apple  | 2.05   |
| pear   | 1.37   |
| orange | 3.09   |
```

: {.striped .hover}

演習: https://github.com/babayoshihiko/R1000/blob/main/exercise/table_not_df/table_Qmd.qmd

## QMD/Rmd での画像の挿入

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: 画像ファイルを挿入 (1): PNG
:::

本文中に

`![キャプション](img/xxxxx.png)`

とします。

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: 画像ファイルの挿入 (2): PNG (ggplot2)
:::

次の方法は、ggplot2 を使って PNG ファイルを挿入する方法です。

```{r eval=F}
library(ggplot2)
library(grid)   # rasterGrob()
library(magick) # image_read()
img <- ggplot(data.frame()) +
  xlim(c(0,10)) + ylim(c(0,10)) +
  annotation_custom(rasterGrob(image_read("img/xxx.png"), interpolate=TRUE), xmin=0, xmax=10, ymin=0, ymax=10) +
  theme_void()
```

```{r eval=FALSE}
img
```

多くのパッケージを必要とします。長所として、ggplot2 を使って　PNG ファイルの上にテキストや矢印などを追加することができます。

しかし、位置の調整が難しいことが短所です。

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: 画像ファイルの挿入 (3): PDF
:::

```{r eval=FALSE}
library(ggplot2)  # qplot()
library(grid)     # rasterGrob()
library(magick)   # image_read_pdf(), image_draw()
pdfArtile <- image_read_pdf("xxx.pdf", density=74)
img <- qplot(1:10, 1:10, geom="blank") +
  xlim(c(0,10)) + ylim(c(0,10)) +
  annotation_custom(rasterGrob(image_draw(pdfArtile[2]), interpolate=TRUE), xmin=0, xmax=10, ymin=0, ymax=10) +
  annotate("rect",xmin=0.5,xmax=5.0,ymin=2.2,ymax=3.8, alpha=0, fill="white", colour="red", size=2) +
  scale_x_continuous(expand = c(0, 0)) +
  scale_y_continuous(expand = c(0, 0)) +
  coord_cartesian(xlim = c(0,10), ylim = c(0,10), clip = "off")  +
  theme_bw()
```

```{r eval=FALSE}
img
```

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: 画像ファイルを横に並べる (1)
:::

画像が十分小さければ、自然に横に並びます。

![](img/No1.png) ![](img/No2.png)

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: 画像ファイルを横に並べる (2): **{gridExtra}**
:::

ggplot2 でプロットを作成しておき、**{gridExtra}** の `grid.arrange()` 関数で並べます。ncol が列数、nrow が行数を指定します。

```{r message=FALSE}
library(grid)      # rasterGrob()
library(magick)    # image_read()
library(gridExtra) #grid.arrange
img1 <- rasterGrob(image_read("img/No1.png"))
img2 <- rasterGrob(image_read("img/No2.png"))
grid.arrange(img1, img2, ncol=2, nrow=1)
```

**{gridExtra}** では、より複雑なレイアウトも可能です。

```{r}
img3 <- rasterGrob(image_read("img/No3.png"))
grid.arrange(img1, img2, img3, layout_matrix=matrix(c(1,1,2,3), ncol=2))
```

layout_matrix 引数にわらすのは Matrix クラスです。以下の様に、1 を縦に並べることで、上の様なレイアウトになります。

\[

```{=tex}
\begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 1 & 3 \\ \end{pmatrix}
```
\]

## Addin

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: addin
:::

Addin は、RStudio の上部、メニューアイコンにあります。Addin も R のパッケージです。インストールすると、すぐに使うことができます。

Addin は、デフォルトのものは少ないので、追加でインストールしましょう。

::: callout-tip
```{r echo=FALSE}
i <- i + 1
```

TIP `r sprintf("%03d", i)`: **{styler}**
:::

**{styler}** パッケージをインストールしてみましょう。

以下のコードは、インデントされていません。

```{r eval=FALSE}
if (a == 1) {
print("hello")
}
```

コードを選択し、Addins > Style selection を実行すると、以下のようになります。

```{r eval=FALSE}
if (a == 1) {
  print("hello")
}
```





```{r echo=FALSE}
save(i, file = "variable.RData")
```