R - JSON 檔案：初學者指南

你好啊，未來的 R 巫師！今天，我們將踏上一段令人興奮的旅程，進入 JSON 檔案的世界，以及如何在 R 中處理它們。別擔心如果你從未編程過——我將成為你這次冒險中的友好導遊，就像我這些年來為無數學生所做的一樣。那麼，讓我們潛入水中吧！

R - JSON Files

什麼是 JSON？

在我們開始之前，讓我們快速了解一下 JSON 是什麼。JSON 的全稱是 JavaScript Object Notation。它是一種輕量級數據格式，對人類來說易於閱讀和編寫，對機器來說則易於解析和生成。把它看作是一種以結構化和有組織的方式存儲信息的方法——就像一个非常整潔的數字文件櫃！

安裝 rjson 套件

要在 R 中處理 JSON 檔案，我們需要一個特殊工具。在 R 的世界中，我們稱這些工具為“套件”。我們將要使用的套件叫做 "rjson"。讓我們來安裝它！

install.packages("rjson")
library(rjson)

當你運行這些行時，R 會連接到互聯網，下載 rjson 套件，並為我們準備使用。這就像去數字工具箱並選擇我們工作的完美工具一樣！

輸入數據

現在，我們有了工具，讓我們來看看一些數據。假設我們有一個叫做 "students.json" 的 JSON 檔案，裡面有關於一些學生的信息。它可能看起來像這樣：

{
"students": [
{
"name": "Alice",
"age": 20,
"major": "Computer Science"
},
{
"name": "Bob",
"age": 22,
"major": "Mathematics"
},
{
"name": "Charlie",
"age": 21,
"major": "Physics"
}
]
}

這個 JSON 檔案包含了一個學生數組，其中每個學生都有名字、年齡和專業。這就像是我們課程的一個迷你數據庫！

讀取 JSON 檔案

現在，讓我們將這個 JSON 檔案讀入 R。我們將使用 rjson 套件中的 fromJSON() 函數：

json_data <- fromJSON(file = "students.json")

這行代碼告訴 R 讀取 "students.json" 檔案並將其內容存儲在名為 json_data 的變量中。這就像我們將 JSON 檔案的内容倒入 R 的容器中。

讓我們看看我們得到了什麼：

print(json_data)

你應該會看到類似這樣的東西：

$students
$students[[1]]
$students[[1]]$name
[1] "Alice"

$students[[1]]$age
[1] 20

$students[[1]]$major
[1] "Computer Science"

$students[[2]]
$students[[2]]$name
[1] "Bob"

$students[[2]]$age
[1] 22

$students[[2]]$major
[1] "Mathematics"

$students[[3]]
$students[[3]]$name
[1] "Charlie"

$students[[3]]$age
[1] 21

$students[[3]]$major
[1] "Physics"

恭喜你！你剛剛讀取了你的第一個 JSON 檔案到 R！

將 JSON 轉換為數據框

雖然 JSON 數據現在已經在 R 中，但它不是最方便的格式用於分析。在 R 中，我們經常喜歡使用一種叫做“數據框”的東西。這就像一個表格或電子表格。讓我們將我們的 JSON 數據轉換為數據框：

students_df <- do.call(rbind, lapply(json_data$students, as.data.frame))

哇！這有點複雜，不是嗎？讓我們分解一下：

json_data$students 存取我們 JSON 數據中的 "students" 部分。
lapply() 對列表中的每個學生應用 as.data.frame() 函數。
do.call(rbind, ...) 將所有這些個別的數據框綁定到一個大的數據框中。

現在，讓我們看看我們新的數據框：

print(students_df)

你應該會看到類似這樣的東西：

name age           major
1   Alice  20 Computer Science
2     Bob  22     Mathematics
3 Charlie  21         Physics

好多了！現在我們有一個整潔、乾淨的學生數據表。

處理數據框

現在我們將數據存放在數據框中，我們可以輕鬆地在上面進行各種操作。以下是一些例子：

計算學生的平均年齡：

mean_age <- mean(students_df$age)
print(paste("學生的平均年齡是：", mean_age))

找到所有主修特定科目學生：

cs_students <- students_df[students_df$major == "Computer Science", ]
print("主修計算機科學的學生：")
print(cs_students)

添加一個新列：

students_df$graduation_year <- 2023 + (22 - students_df$age)
print(students_df)

結論

就是这样！我們從安裝套件，到讀取 JSON 檔案，再到將其轉換為數據框並進行一些基本操作，一路旅行。你已經邁出了在 R 中數據操作的第一步！

記住，像任何技能一樣，在 R 中處理 JSON 讓人隨著練習而變得容易。不要害怕嘗試和嘗試新事物。誰知道呢？下一個重大的數據發現可能就在你的指尖！

這裡是一個我們使用的主要函數的總結表：

函數	套件	描述
`install.packages()`	base R	安裝一個套件
`library()`	base R	加载一個套件
`fromJSON()`	rjson	讀取一個 JSON 檔案
`do.call()`	base R	构建并执行一个函数调用
`rbind()`	base R	按行组合 R 对象
`lapply()`	base R	在列表或向量上应用一个函数
`as.data.frame()`	base R	强制转换为数据框
`mean()`	base R	计算算术平均值

快乐编码，愿你的数据永远整洁！

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