# --------- Basic Vocabulary -------

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# 1.1 Session 

# Kommandozeile wartet auf Input, entspricht expression. 
# Symbol für Eingabeaufforderung ist '>'.
# Shortcut zum Ausführen eines Befehls in R-Studio: Strg+Enter 
1+1
# R evaluiert die Expression und zeigt den Output sofort

1 +
# Falls expression nicht vollständig, wartet R auf mehr Input 
# und zeigt dies mit '+' an. 
2
# Output: Vektor (angezeigt mit [1])

# Änderung der globalen Einstellung mit 
?options 
# oder in R-Studio über Tools -> Global Options 

# Objekte: Speichern eines Objekts unter einem Namen. 
# Groß- und Kleinschreibung wird unterschieden. 
# Namen dürfen nicht mit einer Zahl beginnen.  

# Alles in R ist ein Objekt
a <- 1+1
a

b<-"Hello World"
b

# Anzeigen aller gespeicherten Objekte
ls()
objects()

# Entfernen eines Objekts
rm(a)
a
ls()

# Entfernen aller Objekte 
rm(list=ls())
# Alternative zu R schließen und neu starten 

# Workspace: "Environment einer R Sitzung"
#Working Directory 
setwd("Laufwerk:/Pfad")
setwd("S:/ProgStat")
setwd("S:\\ProgStat")
# setwd("S:\ProgStat") funktioniert nicht 

# Anzeigen des aktuellen Arbeitsverzeichnisses
getwd()

# Speichern und Laden des gesamten Workspace 
save.image()
load(".RData")

# Speichern einzelner Objekte
save()

# Speichern und Laden im Arbeitsverzeichnis oder Unterordnern
x <- 1:10
save(x, file="./Ergebnisse/jargon.RData")
load("./Ergebnisse/jargon.RData")

# Speichern und Laden in übergeordnetem Ordner (in Bezug auf das Arbeitsverzeichnis)
setwd("./Ergebnisse")
save(x, file="../jargon.RData")
load("../jargon.RData")

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# 1.2 Help 

# entweder 
# help() oder ?
help(ls)
?ls

# Hilfe für Keywords (z.B.: if, while)
# Keywords müssen in Anführungszeichen gesetzt werden
?"if"
# ?if funktioniert nicht 
?"while"

# Beispiele auf der Hilfeseite ausführen
example("ls")

# Suche nach bestimmten Schlagworten, 
# falls die explizite Funktion nicht bekannt
help.search("linear models")
help.search("nonparametric")
??"subset"
# Weiterhin hilfreiches Paket: 'sos' (siehe Übung)

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# 1.3 Language

# Alles in R sind Objekte (Groß- und Kleinschreibung relevant)
x <-1
x

X <-"a"
X
# 1 und 'a' sind die Werte der Objekte

# Funktion besteht aus Funktionsname und Argumenten f(argument,...).
# Jede Funktion hat einen Rückgabewert
identity(1:10) 

# Ausgabe des Quellcodes ohne Klammern
identity
table

# Mathematische Operatoren
1 + 1
-1
2*4
12/4
'+'(1,1)

# Übersicht über Operatoren
?Syntax

# Vektoren 
x <- 4.2
is.vector(x)
length(x)

# Ermöglichen vektorisierte Berechnungen
x <- c(4.2, 13, 5)
cos(x)
sin(x)
x+1

# Initalisierung von Matrizen
matrix(c(1,0,0,1), nrow=2, ncol=2)
# analog 
diag(2)

# Mathematische Operationen mit Matrizen
diag(2) + diag(2)
# Elementweise multiplizieren
2*diag(2)*diag(2)
# Matrizenprodukt
(diag(2)*2) %*% (diag(2)*4)


# Kommentare 
1+1 
# 2+2
# In R-Studio können über Code -> Comment/Uncomment Lines 
# ganze Abschnitte auskommentiert werden

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# 1.4 Packages 

# Alle Funktionen und Datensätze sind in Paketen gespeichert.
# Nur wenn das Paket geladen ist, sind die Funktionen verfügbar.

# Welche Pakete sind installiert?
library()
# Welche Pakete sind geladen?
search()
# Laden zusätzlicher Pakete
library("tools")
require("sos")
# Geladene Pakete entfernen
detach("package:tools")

# Pakete installieren
install.packages("archetypes")
# Update aller bereits installierten Pakete
# update.packages()
# Herunterladen von Pakete ohne Installation
# download.packages()

# Welches Repository wird verwendet? 
# (Plattform auf der Pakete zur Verfügung gestellt werden, z.B. CRAN, Bioconductor)
getOption("repos")

# Aktueller Pfad, wohin die Pakete installiert werden.
# Falls mehrere Pfade vorhanden sind, wird der erste verwendet.
.libPaths()

# Überblick über Inhalte der Pakete 
library(help = "graphics")
library(help = "archetypes")

# Übersicht und Laden von Daten eines Pakets 
data(package = "archetypes")
data("body", package = "archetypes")
body

# Übersicht und Ausführen von Demos eines Pakets 
demo(package = "archetypes")
demo("robust-ozone", package = "archetypes")
# Quellcode der Demo
edit(file = system.file("demo", "robust-ozone.R",
 package = "archetypes"))

# Übersicht und Laden von Vignetten eines Pakets
vignette(package = "archetypes")
vignette("archetypes", package = "archetypes")
edit(vignette("archetypes", package = "archetypes"))  # funktioniert in R, aber nicht in RStudio 
edit(vignette("archetypes", package = "archetypes"), editor="internal") # so funktioniert es in RStudio

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# 1.5 Scripts

# Folgende Befehle müssen in der Programm-Datei 'basic-1.R' gespeichert werden ...
a <- 2:8
b <- pi
c <- a * b
save(c, file = "res.RData")
load("res.RData")

# ... und können dann aus einer anderen Programm-Datei heraus ausgeführt werden.
# source("basic-1.R")