In this course you will learn how to program in R and how to use R for effective data analysis. You will learn how to install and configure software necessary for a statistical programming environment and describe generic programming language concepts as they are implemented in a high-level statistical language. The course covers practical issues in statistical computing which includes programming in R, reading data into R, accessing R packages, writing R functions, debugging, profiling R code, and organizing and commenting R code. Topics in statistical data analysis will provide working examples.
Dates and Times
Loading...
Из курса от партнера Johns Hopkins University
R Programming
13842 оценки
Из урока
Week 2: Programming with R
Welcome to Week 2 of R Programming. This week, we take the gloves off, and the lectures cover key topics like control structures and functions. We also introduce the first programming assignment for the course, which is due at the end of the week.
Познакомьтесь с преподавателями
Roger D. Peng, PhDAssociate Professor, Biostatistics
Bloomberg School of Public Health
Jeff Leek, PhDAssociate Professor, Biostatistics
Bloomberg School of Public Health
Brian Caffo, PhDProfessor, Biostatistics
Bloomberg School of Public Health
Я хотел бы немного поговорить о датах и времени в языке R, это достаточно
специфическая тема, на изучение которой может потребоваться очень много времени.
В этом же видео я кратко расскажу вам кое-что
о том, как R представляет даты и время,
и как вы можете использовать их в
арифметических вычислениях и анализе данных.
Итак, в R заложен особый способ представления дат и времени.
В частности, для них существуют специальные классы данных.
Ранее мы говорили
с вами о различных типах данных, таких как списки,
символьные векторы,
числовые векторы, и т. д.
Так вот, это еще один тип данных, помимо уже рассмотренных нам классов данных.
Итак, даты представляются при помощи класса Date.
А время представляется двумя различными
классами: POSIXct и POSIXlt.
В сущности, даты
не имеют привязанного к ним времени. Они сообщают только день, год и
месяц.
То есть они задаются в формате год, месяц, день. Например, так:
1970 г., январь, 1-е число. И внутри R
даты хранятся как количество дней, прошедших с 1 января 1970 г.
Это не очень важная информация, однако, об этом нужно знать, если вам интересно,
как R делает расчеты,
основанные на датах.
Время же хранится внутри R как количество секунд, прошедших
с 1 января 1970 г.
Об этом тоже стоит знать.
Может быть, когда-нибудь это вам пригодится.
Вот как происходит работа с датами в R: вы берете текстовый вектор,
например, такой: 1970-01-01.
И конвертируете его в дату, используя функцию as.Date.
Вероятнее всего, именно так вы и будете первое время работать
с датами в R.
Вы наверняка заметите, что если вывести этот объект на экран,
то получится что-то наподобие символьного вектора.
По сути, это не так, однако дата будет выводиться на экран
именно в таком виде.
Теперь, если вызову функцию unclass для X, вы видите, что я получаю число 0.
Помните?
даты хранятся в R в виде
количества дней, прошедших с 1970 г., 1 января.
А поскольку я ввел двтц 1970-01-01, то именно 0 дней прошло с этого момента.
Поэтому функция и вернула мне 0. Если я
введу 2 января 1970 г., то unclass
вернет значение 1, потому что эта дата отстоит от 1970-01-01 ровно на 1 день.
Если бы
у вас была дата, предшествующая
1970 г., она была бы представлена в виде отрицательного числа.
Это краткие сведения для общего понимания.
Вам не нужно беспокоиться о том, как все работает внутри R.
Главное знать, что даты хранятся как
объекты класса Date.
С другой стороны, время может быть представлено двумя видами объектов.
Один называется POSIXct, а другой — POSIXlt.
Итак, POSIX — это группа стандартов, которые поясняют, как
все должно выполняться на конкретных типах компьютеров, как
должны быть представлены данные. Есть отдельное семейство стандартов для
представления дат и времени, и оно входит в стандарт POSIX.
Итак, в классе POSIXct
время представлено как очень большое целое число.
Этот класс может быть полезным, если вы хотите, например, хранить время в
блоке данных, потому что
по сути время в POSIXct - это своего рода большой целочисленный вектор.
POSIXlt же хранит время в виде списка.
Также он несет в себе много другой
полезной информации о заданном времени, например
день недели для этого времени, день года,
день месяца или сам месяц.
И есть целый ряд общих
функций, которые оперируют как датами, так и временем.
Например, вы можете использовать функцию weekdays, которая покажет вам,
какой день недели был в то или иное время или выбранный день.
Функция months покажет вам, в каком месяце находится заданные дата или время.
А функция quarters выведет номер квартала.
Например, Q1 включает в себя период с января по март, Q2 —
с апреля по июнь и т. д.
Таким образом, эти функции оперируют объектами классов
POSIXct или POSIXlt, или Date.
То есть, скажем, вы можете
конвертировать объекты туда-сюда между POSIXlt и POSIXct,
используя функцию as.POSIXlt или as.POSIXct.
Например, функция Sys.time покажет вам
текущее время согласно часам вашего компьютера.
Дата выводится в формате год-месяц-день.
А время - в формате час-минута-секунда.
Затем идет часовой пояс, для меня это зона EST.
И вы можете конвертировать эту информацию в формат POSIXlt с помощью as.POSIXlt.
Важно помнить, что в основе POSIXlt
лежит список.
Так что вы можете посмотреть на названия элементов этого списка, если захотите.
Так, в нем есть элементы
под названием sec, это секунды,
есть минуты, часы; mday — это число месяца, которое
в данном случае равняется 23.
Mon — это актуальный для заданной даты месяц, то есть январь, за ним следует год.
wday — это день недели.
yday — это день года.
Кроме того, здесь учитывается переход
на летнее время.
Итак, если я извлеку элемент «секунды» из
этого списка, то получу 14.34
То есть я получу время с точностью до десятых долей секунды.
14 секунд и 34 миллисекунды.
И это количество секунд, извлеченное из заданного времени.
Дата из sys.time автоматически конвертируется
в формат POSIXct. И если я применю функцию unclass к объекту с классом POSIXct,
то получится очень большое целое число. По факту это
количество секунд с 1 января 1970 г.
Теперь, если я применю оператор списка (символ $) к этому объекту, то вы увидите, что
он выдаст ошибку, потому что объекты
POSIXct не содержат в себе элементов списка.
Если же вы хотите извлечь элементы списка, вам нужно конвертировать
данные сначала в POSIXlt, используя функцию as.POSIXlt.
И тогда вы сможете вытащить из них, скажем, секунды.
В данном случае это 14,37 секунд.
И наконец, есть функция strptime, которая конвертирует даты, написанные
в формате символьного вектора, в объекты дат или времени.
В этом примере они конвертируются в два объекта времени.
Причем помимо данных мне потребуется передать в strptime и формат входных данных.
Здесь у меня задан вектор, первый элемент которого содержит дату 10 января 2012, 10:40.
Имеется в виду 10 часов 40 минут. Дата во
втором элементе - 9 декабря 2011,
9:10
Итак, если я хочу конвертировать элементы этого вектора в объекты времени, я могу использовать функцию
strptime. Что мне нужно сделать: я передаю в эту функцию
символьный вектор, а также прописываю его формат.
Видите эти знаки процентов, после которых идут буквы?
Вы можете посмотреть, что
означают эти символы, в разделе «Помощь» для функции strptime.
Итак, %В означает месяц.
Несокращенное название месяца. %d означает день.
Затем идет запятая, %Y — это четырехзначное обозначение года.
Далее идет %H — это час, за ним двоеточие и следом %М — минуты.
Вот такой формат здесь используется для времени.
После вызова функции strptime мне нужно вывести X на экран.
В результате я получаю эти объекты, которые правильным образом отформатированы и
выводятся на экран в аккуратной форме.
Если вы посмотрите на класс этого объекта, то увидите, что он хранится в формате POSIXlt. Как
вы помните, в основе этого формата лежит список.
Я лично никак не могу запомнить, что нужно прописывать в аргументе с форматом строки для strptime.
Все эти знаки %B, %D, %Y - я просто не воспринимаю их, так что мне приходится каждый раз обращаться
к разделу «Помощь» для функции strptime, чтобы
узнать, что же мне нужно вводить в качестве аргумента.
Итак, теперь, когда вы привели данные в формат даты или времени, вы можете
совершать операции над ними. Например,
вы можете складывать и вычитать даты, сравнивать даты и смотреть,
какая из них наступает раньше, и так далее.
Важно помнить, что не всегда можно
смешивать разные классы, за этим нужно очень внимательно следить.
Например, здесь у меня X — объект класса Date, а также Y — объект POSIXlt.
Если я попытаюсь вычесть одно из другого,
то получу ошибку, потому что эти два объекта не принадлежат к одному типу.
Но я могу сконвертировать дату в формат POSIXlt с помощью функции
as.POSIXlt. Тогда я могу взять разницу между ними и получу результат в
356,3 дня.
Преимущество операторов дат и времени заключается в том, что они
отслеживают такие вещи, как високосные годы,
корректировочные секунды, переход на летнее время и часовые пояса.
В первом примере здесь вы видите, что в 2012 году, который был
високосным годом, было 29 февраля.
Соответственно, разница между 1 марта и 28 февраля по сути
составляла 2 дня, а не один день, как это бывает в другие годы.
Аналогичным образом
я могу взять два времени: одно мое, Х, в моем текущем
часовом поясе, и время Y в часовом поясе GMT, то есть время по Гринвичу.
А затем посчитать разницу между ними.
И даже если кажется, что разница должна составлять 5 часов, на самом деле это
всего лишь 1 час из-за смены часовых поясов.
Так что важное преимущество классов даты и времени
заключается в том, что они автоматически отслеживают такого рода исключения.
На этом я бы хотел закончить этот краткий обзор классов дат и времени
в языке R. Подведем итоги:
в R существуют особые классы,
в которых могут храниться даты и время, они
позволяют вам проводить численные и статистические расчеты на этими величинами.
Для дат используется класс Date, а время хранится либо в классе POSIXct, либо POSIClt.
Символьные векторы можно перевести либо в
класс Date, либо в класс времени, используя функции strptime или as.Date, as.POSIXlt, а
также as.POSIXct.
Стоит упомянуть еще один момент, о котором я пока не говорил сегодня:
многие функции для построения графиков распознают объекты даты и времени.
Так что когда вы попытаетесь отложить на оси объект, который относится к классу даты или времени,
функция распознает этот объект и отформатирует ось Х
особым образом, так что она будет отражать временные интервалы.
Можете немного с этим поэкспериментировать, чтобы увидеть, как могут
меняться графики при добавлении в них данных в формате даты или времени.
Ознакомьтесь с нашим каталогом
Присоединяйтесь бесплатно и получайте персонализированные рекомендации, обновления и предложения.
Coursera делает лучшее в мире образование доступным каждому, предлагая онлайн-курсы от ведущих университетов и организаций.
© Coursera Inc., 2019 Все права защищены.
