python中调用R

来源：互联网发布：ps如何美化淘宝图片编辑：程序博客网时间：2024/05/08 17:11

需要在python中调用R，实在是一种无奈的选择。如果能在一门语言中独立完成课题，是一个比较理想的做法。但是，这种想法也不太现实，毕竟每一种语言都有自己的长处。如果能取长补短，综合使用各种语言，也能起到不错的效果。

现在遇到的问题是，如何在python中调用R？这其中包括了如何调用R的对象（函数和包），R和python的对象如何互相转换，以及如何调用R的脚本（外界参数的输入）。python提供了一个模块rpy2，可以较好地完成这项工作。

1. 安装rpy2

rpy2的网址：http://rpy.sourceforge.net/index.html

可以使用easy_install安装，# easy_install rpy2

注意事项：

1. 如果是源代码编译安装R，需要在configure步骤加入后缀 --enable-R-shlib

2. 需要安装python-devel包

2. python调用R对象

2.1 使用rpy2.robjects包的r对象

调用方法如下，以下robject.r的调用方法实际上是开启了一个R的交互进程，只需要将R的代码写入一个字符串内（注1），接着调用R即可：

==========================

import rpy2.robjects as robjects

==========================

此时，有三种方法调用R对象：

第一种：robjects.r['pi']

第二种：robjects.r('pi')（这种方法从某种程度上讲是万能的，因为可以将任意大小和长度的R代码写成一个python字符串，之后通过robjects.r('Rcode')调用执行。）

第三种：robjects.r.pi（这种方法对于名称中有“点号”的变量会出问题，比如data.frame/read.csv等，所以推荐使用第一种方法）

以下是一个创建和使用R函数（自己创建的函数或者R内置函数）。注意：最后一种方法，对于对付一些特殊的格式很管用：

==========================

# creat an R function

>>> robjects.r(

'''

f <- function(r){pi * r}

. '''

)

>>> robjects.r['f'](3)

[9.424778]

# internal function in R

>>> robjects.r['ls']()

# another internal function

>>> l = robjects.r['letters']

>>> len(l)

>>> robjects.r['paste'](l, collapse = '-')

# an alternative way of getting 'paste' function in R

# eval the R code

>>> coder = 'paste(%s, collapse = "-")' % (l.r_repr())

>>> robjects.r(coder)

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对于一些特殊的R对象比如list和matrix，如果python要调去其中的部分数据，可以通过其rx()和rx2()方法操作。对于list，可以查看其name属性，以获得列表个个元素名称。rx()和相当于"["操作（注意取出的是R的list对象），而rx2()相当于"[["操作。一个例子：

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>>> tmp = r("list(a = matrix(1:10, nrow = 2), b = 'Hello')")

>>> print tmp

[,1] [,2] [,3] [,4] [,5]

[1,] 1 3 5 7 9

[2,] 2 4 6 8 10

[1] "Hello"

>>> tmp.names

['a', 'b']

>>> tmp.rx('a')

[Matrix]

a: <class 'rpy2.robjects.vectors.Matrix'>

[ 1, 2, 3, ..., 8, 9, 10]

>>> tmp.rx(1)

[Matrix]

a: <class 'rpy2.robjects.vectors.Matrix'>

[ 1, 2, 3, ..., 8, 9, 10]

>>> tmp.rx2(1)

[ 1, 2, 3, ..., 8, 9, 10]

>>> tmp.rx2('a').rx(1, 1) # first element of 'a'

[ 1]

>>> tmp.rx2('a').rx(1, True) # first row of 'a'

[ 1, 3, 5, 7, 9]

========================================

注意事项：

1. 如果函数有警告（warnings），在ipython等IDE上能够执行，但是如果是脚本或者与网页服务器交互，则会产生错误。解决办法：1. 鲁莽的解决很简单，强行忽略R的警告，options(warn = -1)或者R代码放入函数中suppressWarnings()。2. 第二种办法，如果是自己代码中使用了warning()函数，则将warning信息换成字符串，之后单独输出。

2. 如果R的函数参数用到向量，有两种解决办法：1. 使用robject.**Vector()函数（见下）先将python对象转换成R对象，然后带入函数；2. 直接使用python对象，一个例子：

=======================================

>>> from rpy2.robjects import r

>>> a = r['matrix'](range(10), nrow = 2)

>>> print a

[,1] [,2] [,3] [,4] [,5]

[1,] 0 2 4 6 8

[2,] 1 3 5 7 9

========================================

2.2 python对象转换成R对象

通常，可以将python的list对象，转换成为R的vector对象，之后直接使用R函数调用。相应的函数是robjects.StrVector()/robjects.IntVector()/robjects.FloatVector()/robjects.complexVector()/robjects.FactorVector()/robjects.BoolVector()/，这些函数将python列表转化成R的字符/整数/浮点/复数/因子/布尔向量。robjects.ListVector()将python的字典转换成R的列表。

具体转换可见http://rpy.sourceforge.net/rpy2/doc-2.2/html/vector.html#creating-vectors

比如：

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>>> testmatrix = robjects.IntVector([1, 2, 3, 4])

>>> robjects.r['matrix'](testmatrix, nrow = 2)

# another dynamic arguments example

>>> x = robjects.IntVector(range(10))

>>> y = robjects.r.rnorm(10)

>>> kwargs = {'ylab': 'foo/bar', 'type': 'b', 'col': 'blue', 'log': 'x'}

>>> robjects.r.plot(*args, **kwargs)

>>>

===================================================

注意事项：

1. 使用vector系列函数时，输入的只能是python的列表，而不能是数字或者字符串。

2.3 载入和使用R包

使用rpy2.robjects.packages.importr对象，调用方法是

===================================

>>> from rpy2.robjects.packages import importr

>>> base = importr('base')

>>> stats = importr('stats')

>>> affy = importr('affy')

>>> stats.rnorm(10)

===================================

如果想引用一个包中的隐变量，也很简单，只要载入包，然后所有r命令化成成字符串，之后引用即可（这种方法是万能的），比如

=======================================================================

>>> from rpy2.robjects.packages import importr

>>> importr('hwriter')

>>> a = r('hwriter:::hwrite.table(matrix(1:10, 2))')

>>> print(a)

[1] "<table border="1">n<tr>n<td>1</td><td>3</td><td>5</td><td>7</td><td>9</td></tr>n<tr>n<td>2</td><td>4</td><td>6</td><td>8</td><td>10</td></tr>n</table>n"

=========================================================================

2.4 导入R脚本

使用R的source函数：

========================

from rpy2.robjects import r

r.source('testrscript.r')

=======================

2.5 转换R对象为全局变量

因为使用函数robjects.globalenv()将对象转换成全局变量，特别是遇到python找不到一个R对象时（此时R对象可能通过r('Rcode')调用），留意将R对象转变成全局变量。

3. R对象转换成python对象

推荐使用tuple( )或者list( )函数，将R对象转换成tuple或者list。

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>>> a = r('c(1, 2, 3)')

>>> a

[1.000000, 2.000000, 3.000000]

>>> str(a)

'[1] 1 2 3n'

>>> tuple(a)

(1.0, 2.0, 3.0)

>>> list(a)

[1.0, 2.0, 3.0]

>>> b = r('matrix(1:6, 2, 3)')

>>> b

[ 1, 2, 3, 4, 5, 6]

>>> print b

[,1] [,2] [,3]

[1,] 1 3 5

[2,] 2 4 6

>>> tuple(b)

(1, 2, 3, 4, 5, 6)

>>> list(b)

[1, 2, 3, 4, 5, 6]

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参考文献和注释：

注释1：对于R代码，即便是将一段R代码写成一行（尽管看起来很丑陋而且不推荐），一样可以执行。但是，反过来，对于python代码则没有这么简单。因为，python代码是靠缩进来划分代码的区域，假若一段代码中有两个循环嵌套，如果此时将所有代码写成一行，执行起来就要麻烦的多（很可能要依赖空格的多少进行解释）

1. http://www.jeffkit.info/2010/02/475/

2. 文档：http://rpy.sourceforge.net/rpy2/doc-2.2/html/introduction.html

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