02-More R Praxis

- Erstellt eine tabellarische Datenstruktur aus gleichlangen Vektoren./Syntax: data.frame(...)/Parameter: ... = benannte Vektoren gleicher Länge/Beispiel: data.frame(Name=c("A","B"), Alter=c(20,25)) → Tabelle mit 2 Spalten Name und Alter.

- Zeigt die Struktur eines Objekts übersichtlich an./Syntax: str(object)/Parameter: object = beliebiges R-Objekt/Beispiel: str(mtcars) → zeigt Spaltennamen, Typen und ersten Werte.

- Gibt statistische Übersicht (Min, Median, Mean usw.) für jedes Feld eines Objekts aus./Syntax: summary(object)/Beispiel: summary(mtcars$mpg) → Min = 10.4, Mean = 20.1 usw.

- Zeigt die ersten n Zeilen eines Data Frames oder Vektors./Syntax: head(x, n=6)/Beispiel: head(mtcars, 3) → erste 3 Zeilen der Tabelle.

- Zeigt die letzten n Zeilen eines Data Frames oder Vektors./Syntax: tail(x, n=6)/Beispiel: tail(mtcars, 2) → letzte 2 Zeilen.

- Gibt die Dimension (Zeilen, Spalten) eines Objekts zurück./Syntax: dim(x)/Beispiel: dim(mtcars) → (32, 11) = 32 Zeilen, 11 Spalten.

- Gibt die Anzahl der Zeilen eines Objekts zurück./Syntax: nrow(x)/Beispiel: nrow(mtcars) → 32.

- Gibt die Anzahl der Spalten eines Objekts zurück./Syntax: ncol(x)/Beispiel: ncol(mtcars) → 11.

- Gibt die Spaltennamen eines Data Frames oder Listenelemente zurück./Syntax: names(x)/Beispiel: names(mtcars)[1:3] → "mpg","cyl","disp".

- Gibt oder setzt Spaltennamen einer Matrix / Data Frames./Syntax: colnames(x) oder colnames(x)<-c(...)/Beispiel: colnames(df)<-c("A","B") → Spalten umbenannt.

- Gibt oder setzt Zeilennamen eines Objekts./Syntax: rownames(x)/Beispiel: rownames(df)<-c("ID1","ID2").

- Filtert Reihen eines Data Frames nach Bedingungen und wählt Spalten aus./Syntax: subset(x, subset, select)/Beispiel: subset(mtcars, mpg>25, select=c(mpg,cyl)) → Zeilen mit mpg>25 und Spalten mpg,cyl.

- Erstellt oder verändert Spalten in Data Frames./Syntax: transform(df, NeueSpalte = Ausdruck)/Beispiel: transform(mtcars, verbrauch = 100/mpg) → neue Spalte „verbrauch“ hinzugefügt.

- Verknüpft zwei Data Frames über gemeinsame Spalten oder Keys./Syntax: merge(x, y, by, all=FALSE)/Beispiel: merge(df1, df2, by="ID") → kombiniert Zeilen mit gleicher ID.

- Fügt Objekte zeilenweise zusammen (gleiche Spaltenstruktur erforderlich)./Syntax: rbind(a,b)/Beispiel: rbind(c(1,2), c(3,4)) → Matrix mit 2 Zeilen.

- Fügt Objekte spaltenweise zusammen (gleiche Zeilenanzahl erforderlich)./Syntax: cbind(a,b)/Beispiel: cbind(1:3, 4:6) → Matrix mit 2 Spalten.

- Transponiert eine Matrix oder einen Data Frame → Zeilen werden Spalten und umgekehrt./Syntax: t(x)/Beispiel: t(matrix(1:6, nrow=2)) → 2×3 ↔ 3×2.

- Fasst Daten gruppiert zusammen und wendet Funktion an./Syntax: aggregate(x, by, FUN)/Parameter: x = Vektor oder Spalte, by = Liste von Gruppenvariablen, FUN = Funktion/Beispiel: aggregate(mpg ~ cyl, data=mtcars, mean) → durchschnittlicher mpg pro Zylinderzahl.

- Führt eine Funktion auf Gruppen eines Data Frames aus./Syntax: by(data, INDICES, FUN)/Beispiel: by(mtcars$mpg, mtcars$cyl, mean) → mittlerer mpg je Zylindergruppe.

- Anwenden einer Funktion auf Zeilen oder Spalten einer Matrix ähnlichen Struktur./Syntax: apply(X, MARGIN, FUN)/Beispiel: apply(mtcars[,1:3], 2, mean) → Mittelwerte der Spalten 1–3.

- Führt Funktion auf jede Spalte (Listelement) eines Data Frames aus./Syntax: lapply(df, FUN)/Beispiel: lapply(mtcars[1:3], mean) → Liste mit Spaltenmittelwerten.

- Wie lapply(), vereinfacht Ergebnis zu Vektor oder Matrix wenn möglich./Syntax: sapply(df, FUN)/Beispiel: sapply(mtcars[1:3], mean) → Vektor der Mittelwerte.

- Wendet Funktion auf Subgruppen eines Vektors basierend auf Faktoren an./Syntax: tapply(x, INDEX, FUN)/Beispiel: tapply(mtcars$mpg, mtcars$cyl, mean) → durchschnittlicher mpg pro Zylindergruppe.

- Teilt Vektor oder Data Frame in Gruppen nach Faktorwerten auf./Syntax: split(x, f)/Beispiel: split(mtcars$mpg, mtcars$cyl) → Liste von mpg-Vektoren je Zylinderzahl.

- Formt Daten zwischen „wide“ und „long“ Format um./Syntax: reshape(data, varying, v.names, timevar, direction)/Beispiel: reshape(df, direction="long") → lange Darstellung mit Zeitvariable.

- Berechnet den Durchschnitt (arithmetisches Mittel) eines numerischen Vektors./Syntax: mean(x, na.rm=FALSE)/Parameter: x = numerischer Vektor, na.rm=TRUE entfernt NA-Werte/Beispiel: mean(c(2,4,6)) → 4 (da (2+4+6)/3 = 4).

- Gibt den mittleren Wert eines sortierten Vektors zurück./Syntax: median(x, na.rm=FALSE)/Beispiel: median(c(1,5,3)) → 3, weil 3 in der Mitte liegt.

- Liefert die Standardabweichung eines Vektors (Verteilung um den Mittelwert)./Syntax: sd(x)/Beispiel: sd(c(2,4,6)) ≈ 2.

- Berechnet die Varianz (Maß für Streuung der Daten)./Syntax: var(x)/Beispiel: var(c(2,4,6)) → 4.

- Berechnet die Korrelation zwischen zwei Vektoren (x und y)./Syntax: cor(x, y, method="pearson")/Beispiel: cor(1:5, 2:6) → 1 (perfekte lineare Beziehung).

- Gibt die Kovarianz zwischen zwei Vektoren zurück (gerichtete Zusammenhangsstärke)./Syntax: cov(x, y)/Beispiel: cov(1:5, 2:6) → 2.5.

- Erstellt eine statistische Zusammenfassung (Min, Median, Mean, Max)./Syntax: summary(object)/Beispiel: summary(mtcars$mpg) → zeigt Min, 1st Qu., Median, Mean, 3rd Qu., Max.

- Erstellt eine Häufigkeitstabelle für kategoriale Variablen./Syntax: table(x)/Beispiel: table(c("rot","blau","rot")) → rot = 2, blau = 1.

- Wandelt Häufigkeiten in relative Häufigkeiten um./Syntax: prop.table(table(x))/Beispiel: prop.table(table(c("A","A","B"))) → A = 0.67, B = 0.33.

- Führt Chi-Quadrat-Test für Unabhängigkeit durch./Syntax: chisq.test(table)/Beispiel: chisq.test(matrix(c(10,20,20,40), nrow=2)) → liefert p-Wert zur Abhängigkeit zweier Variablen.

- Führt t-Test zum Vergleich zweier Mittelwerte durch./Syntax: t.test(x, y)/Beispiel: t.test(1:10, 2:11) → liefert p-Wert für Differenz der Mittel.

- Führt Varianzanalyse (ANOVA) durch./Syntax: aov(formel, data)/Beispiel: aov(mpg ~ cyl, data=mtcars) → vergleicht Mittelwerte zwischen Zylindergruppen.

- Führt lineare Regression durch./Syntax: lm(formel, data)/Beispiel: lm(mpg ~ hp, data=mtcars) → Modell zur Vorhersage von mpg aus hp.

- Gibt die Koeffizienten eines Regressionsmodells zurück./Syntax: coef(model)/Beispiel: model <- lm(mpg ~ hp, data=mtcars)

- Zeigt detaillierte Regressionsanalyse (Koeffizienten, p-Werte, R²)./Syntax: summary(model)/Beispiel: summary(lm(mpg ~ hp, data=mtcars)) → liefert Modellgüte.

- Sagt neue Werte auf Basis eines Modells vorher./Syntax: predict(model, newdata)/Beispiel: predict(lm(mpg ~ hp, data=mtcars), newdata=data.frame(hp=100)) → geschätzter mpg.

- Gibt die Residuen eines Modells (Abweichungen zwischen Beobachtung und Vorhersage)./Syntax: residuals(model)/Beispiel: residuals(lm(mpg ~ hp, data=mtcars)).

- Erstellt grafische Darstellungen von Daten oder Modellen./Syntax: plot(x, y, type, main, xlab, ylab)/Beispiel: plot(mtcars$hp, mtcars$mpg, main="Leistung vs. Verbrauch").

- Fügt weitere Punkte zu einem bestehenden Plot hinzu./Syntax: points(x, y, col)/Beispiel: points(100, 20, col="red") → roter Punkt im Plot.

- Fügt eine Linie zwischen Koordinatenpunkten in Plot ein./Syntax: lines(x, y, col)/Beispiel: lines(c(1,2,3), c(2,4,6)) → Linie von (1,2) bis (3,6).

- Fügt eine Linie zu einem Plot hinzu (z. B. Regressionslinie)./Syntax: abline(a, b, col) oder abline(model)/Beispiel: abline(lm(mpg ~ hp, data=mtcars), col="blue").

- Erstellt Histogramm von numerischen Daten./Syntax: hist(x, breaks, col, main)/Beispiel: hist(mtcars$mpg, col="grey") → Verteilung der mpg-Werte.

- Zeigt Datenverteilung mit Median, Quartilen und Ausreißern./Syntax: boxplot(x ~ group, data)/Beispiel: boxplot(mpg ~ cyl, data=mtcars) → mpg nach Zylinderzahl.

- Erstellt Balkendiagramm von numerischen oder Häufigkeitsdaten./Syntax: barplot(height, names.arg, col)/Beispiel: barplot(table(mtcars$cyl), col="lightblue").

- Erstellt Matrixplot mehrerer numerischer Variablen (Paarweise Scatterplots)./Syntax: pairs(df)/Beispiel: pairs(mtcars[,1:4]) → Korrelationen visuell.

- Fügt eine Legende in Plot ein./Syntax: legend(x, y, legend, col, pch)/Beispiel: legend("topright", legend=c("Gruppe A","B"), col=c("red","blue"), pch=1).

- Setzt grafische Parameter (z. B. mehrere Plots pro Seite)./Syntax: par(mfrow=c(nr,nc))/Beispiel: par(mfrow=c(2,2)) → 4 Plots auf einer Seite.

- Definiert flexibles Layout für mehrere Plots./Syntax: layout(matrix(nrow, ncol))/Beispiel: layout(matrix(c(1,2,3,3), 2,2, byrow=TRUE)) → Plot-Matrix mit verschiedenen Größen.

- Schließt aktives Grafikgerät (z. B. PDF, PNG)./Syntax: dev.off()/Beispiel: pdf("plot.pdf")

- Öffnet PDF-Datei als Grafikgerät → Plots werden hineingeschrieben./Syntax: pdf("filename.pdf")/Beispiel: pdf("grafik.pdf")

- Erstellt PNG-Datei für Grafikausgabe./Syntax: png("filename.png")/Beispiel: png("plot.png")

- Zeigt alle aktiven Grafikgeräte an./Syntax: dev.list()/Beispiel: dev.list() → 1 (oder mehrere Geräte IDs).

- Erlaubt interaktives Markieren von Punkten im Plot durch Mausklick./Syntax: identify(x, y, labels)/Beispiel: plot(1:5,5:1)

- Gibt das aktuell aktive Grafikgerät zurück./Syntax: dev.cur()/Beispiel: dev.cur() → "RStudioGD" (aktives Gerät).

- Lädt ein installiertes Paket in den Arbeitsspeicher, sodass seine Funktionen verfügbar sind./Syntax: library(pkgName)/Beispiel: library(ggplot2) → ggplot2-Funktionen stehen bereit.

- Wie library(), gibt aber TRUE/FALSE zurück, ob Paket erfolgreich geladen wurde./Syntax: require(pkgName)/Beispiel: if(!require(ggplot2)) install.packages("ggplot2").

- Installiert Paket aus CRAN oder anderem Repository./Syntax: install.packages("pkgName")/Beispiel: install.packages("dplyr") → lädt dplyr aus CRAN.

- Entfernt ein installiertes Paket vom System./Syntax: remove.packages("pkgName")/Beispiel: remove.packages("MASS") → Paket gelöscht.

- Aktualisiert alle oder ausgewählte installierte Pakete./Syntax: update.packages(ask=FALSE)/Beispiel: update.packages() → lädt neue Versionen.

- Listet alle aktuell installierten Pakete und Metadaten auf./Syntax: installed.packages()[,1:2]/Beispiel: zeigt Paketnamen und Versionen.

- Zeigt aktuell geladene Packages und Environments (Suchpfad)./Syntax: search()/Beispiel: search() → Liste mit "package:stats", "package:base" usw.

- Entfernt ein geladenes Paket oder Environment aus dem Suchpfad./Syntax: detach("package:pkgName", unload=TRUE)/Beispiel: detach("package:dplyr", unload=TRUE).

- Ruft Objekt anhand seines Namens (String) aus Environment ab./Syntax: get("objName", envir=env)/Beispiel: x<-5

- Weist einem Namen dynamisch einen Wert in einem Environment zu./Syntax: assign("name", value, envir=env)/Beispiel: assign("y",10)

- Prüft, ob Objektname in Environment vorhanden ist./Syntax: exists("objName")/Beispiel: exists("x") → TRUE oder FALSE.

- Löscht Objekte aus Environment./Syntax: rm(objName)/Beispiel: rm(x) → Objekt x gelöscht.

- Listet alle Objekte im aktuellen Environment./Syntax: ls() oder ls(envir=env)/Beispiel: ls() → zeigt Variablennamen.

- Zeigt oder setzt Environment einer Funktion oder eines Objekts./Syntax: environment(fun) oder environment()<-env/Beispiel: environment(mean) → Namespace "base".

- Gibt übergeordnetes Environment zurück (lexikalische Hierarchie)./Syntax: parent.env(env)/Beispiel: parent.env(globalenv()) → emptyenv().

- Gibt globales Environment der aktuellen Session zurück./Syntax: globalenv()/Beispiel: ls(globalenv()) → alle globalen Variablen.

- Erstellt neues (leeres) Environment für eigene Objekte./Syntax: new.env(parent=globalenv())/Beispiel: e<-new.env()

- Hängt ein Objekt (z. B. Data Frame) an Suchpfad → direkte Zugriffsmöglichkeit./Syntax: attach(df)/Beispiel: attach(mtcars)

- Entfernt angehängten Data Frame wieder vom Suchpfad./Syntax: detach(df)/Beispiel: detach(mtcars).

- Liest oder setzt einzelne Attributwerte eines Objekts./Syntax: attr(x,"attrName") oder attr(x,"attrName")<-value/Beispiel: attr(df,"info")<-"Test" → Metainformation gespeichert.

- Zeigt alle Attribute eines Objekts als Liste./Syntax: attributes(x)/Beispiel: attributes(mtcars) → Namen, Klassen, Zeilen usw.

- Gibt die Klasse eines Objekts zurück./Syntax: class(x)/Beispiel: class(mtcars) → "data.frame".

- Entfernt Klassenzuordnung (liefert rohes Objekt)./Syntax: unclass(x)/Beispiel: unclass(factor(c("A","B"))) → char-Vektor "A","B".

- Zeigt internen Speichertyp (primitive Basisart)./Syntax: typeof(x)/Beispiel: typeof(1L) = "integer", typeof(3.14) = "double".

- Zeigt generischen Typ eines Objekts (z. B. numeric, list, function)./Syntax: mode(x)/Beispiel: mode(sum) → "function".

- Prüft, ob Objekt dem S4-Objektsystem angehört./Syntax: isS4(x)/Beispiel: isS4(lm(mpg~hp,data=mtcars)) → FALSE.

- Erstellt neue S4-Klasse./Syntax: setClass("Klassenname", representation(...))/Beispiel: setClass("Person", representation(name="character", age="numeric")).

- Erstellt Instanz einer S4-Klasse./Syntax: new("Klassenname", …)/Beispiel: new("Person", name="Anna", age=25).

- Definiert Methode für eine S4-Funktion abhängig vom Objekttyp./Syntax: setMethod("show","Klasse",function(object){…})/Beispiel: setMethod("show","Person",function(x){cat(x@name)}) → eigene show-Ausgabe.

- Greift auf Slot (Feld) eines S4-Objekts zu./Syntax: slot(obj, "slotName") oder obj@slotName/Beispiel: p@name → Name des S4-Objekts p.

- Prüft, ob Objekt eine bestimmte Klasse besitzt./Syntax: is(obj,"Klassenname")/Beispiel: is(p,"Person") → TRUE oder FALSE.

- Gibt Definition einer bestehenden S4-Klasse zurück./Syntax: getClass("Klassenname")/Beispiel: getClass("Person") → Slots und Vererbung.

- Listet verfügbare Methoden für generische Funktionen auf./Syntax: methods("funName")/Beispiel: methods("plot") → alle plot-Methoden nach Objekttyp.

- Zeigt spezifische Implementierung einer Methode für Klasse./Syntax: getMethod("fun","Klasse")/Beispiel: getMethod("show","Person").

- Setzt Environment einer Funktion manuell./Syntax: environment(fun)<-env/Beispiel: environment(f)<-globalenv().

- Löscht alle Objekte im aktuellen Environment (Session-Reset)./Syntax: rm(list=ls())/Beispiel: Entfernt alle Variablen aus globalenv().