第5讲：流程控制语句——条件分支、循环、自定义函数

数据分析与R语言

朱 奇

2026年09月15日

本讲导览

Control Flow & Functions

• 一、复习导入 ——为什么需要“控制”代码的执行流程？
• 二、条件分支 ——if/else，让代码会“判断”
• 三、循环语句 ——for/while，让代码会“重复”
• 四、自定义函数 ——function，把逻辑打包复用
• 五、综合实战 ——把前几课代码封装成函数
• 六、课堂总结与Exit Ticket ——编程解决重复劳动的三大武器

提示

今天的目标：判断（if/else）、重复（for/while）、封装（function）——这是编程解决“重复性劳动”的三大武器，缺一不可。

一、复习导入

为什么需要“控制”代码的执行流程？

1.1 复习提问

矩阵和列表最核心的区别是什么？（回顾第4课）

1.2 复习小测——选择题、填空题、代码题

选择题：下列哪个向量最终会被强制转换成字符型（character）？

A. c(1, 2, 3)　B. c(TRUE, FALSE, 1)　C. c(120, "135", 128)　D. c(1L, 2L, 3L)

填空题：创建一个3行4列、按行填充的矩阵，写法为matrix(data, nrow = ___, byrow = ___)。

代码题：数据框df含company、revenue_2025两列，写一行代码筛选出revenue_2025大于1000的所有行。

1.3 复习小测参考答案

#| output: asis
cat('
- **选择题答案**：C——`c(120, "135", 128)`中混入了字符串`"135"`，根据“文本最强，遇串皆串”的规则（第2课），整个向量会被强制转换为字符型。
- **填空题答案**：`nrow = 3`，`byrow = TRUE`——`nrow`指定行数，`byrow = TRUE`表示按行而不是按列（R默认按列）填充数据（第4课）。
- **代码题答案**：`df[df$revenue_2025 > 1000, ]`——用逻辑向量筛选行，逗号后留空表示保留所有列（第4课）。
')

- **选择题答案**：C——`c(120, "135", 128)`中混入了字符串`"135"`，根据“文本最强，遇串皆串”的规则（第2课），整个向量会被强制转换为字符型。
- **填空题答案**：`nrow = 3`，`byrow = TRUE`——`nrow`指定行数，`byrow = TRUE`表示按行而不是按列（R默认按列）填充数据（第4课）。
- **代码题答案**：`df[df$revenue_2025 > 1000, ]`——用逻辑向量筛选行，逗号后留空表示保留所有列（第4课）。

1.4 情境导入 —— 三个引导问题

回顾第2课的向量索引代码revenue[revenue>130]——这其实就是一种“条件判断”的体现。

如果想根据营收是否达标，分别打印“达标”或“未达标”的提示语，现在的知识能做到吗？——这就是“条件分支”要解决的问题

如果要给每个季度的营收都打印一句带序号的说明（如“第1季度营收为120万元”），向量化运算能一次搞定吗？不能，向量化运算适合“批量做同一件事”，但没法“逐个打印不同的话”——这就是“循环”要解决的问题

如果第1课的复利终值公式要在很多地方反复计算，每次都要重新敲一遍代码吗？——这就是“函数”要解决的问题

二、条件分支——if/else

让代码会“判断”

2.1 最简单的if语句

revenue <- 135
if (revenue > 130) {
  print("营收达标")
}

[1] "营收达标"

注记

条件表达式revenue > 130的结果是逻辑型（TRUE/FALSE），这正是第2课学的逻辑型数据类型的实际应用。

2.2 if...else

revenue <- 125
if (revenue > 130) {
  print("营收达标")
} else {
  print("营收未达标")
}

[1] "营收未达标"

2.3 多重条件——else if

revenue <- 135
if (revenue >= 150) {
  grade <- "A"
} else if (revenue >= 100) {
  grade <- "B"
} else {
  grade <- "C"
}
grade

[1] "B"

警告

else if的条件是按顺序依次判断的，一旦某个条件满足就不再继续往下判断——这是很多初学者容易忽略的执行顺序问题。

2.4 课堂练习

给定某季度营收revenue <- 95，用if/else判断并打印“营收达标”或“营收未达标”（阈值100万元）；然后，调整营收的值（100以上）测试不同的结果。

revenue <- 95

if(revenue > 100){
  print("营收达标")
} else{
  print("营收未达标")
}

[1] "营收未达标"

三、循环语句——for/while

让代码会“重复”

3.1 for循环——已知重复次数

revenue <- c(120, 135, 128, 150)
for (i in 1:length(revenue)) {
  print(paste0("第", i, "季度营收为", revenue[i], "万元"))
}

[1] "第1季度营收为120万元"
[1] "第2季度营收为135万元"
[1] "第3季度营收为128万元"
[1] "第4季度营收为150万元"

注记

for循环里的1:length(revenue)正是第1课学过的数列生成知识的实际应用。这里用的是paste0()而不是paste()——paste()默认会在拼接的每一部分之间加一个空格，拼中文句子时通常不需要这个空格，paste0()（相当于paste(..., sep="")）更合适。

重要

如果只是想批量计算（如revenue*1.1），向量化运算1行代码就能搞定，不需要for循环；但如果想“逐个处理每个元素并做不同的事情”，就需要for循环——R语言里“能用向量化就不用循环”是一条重要的编程习惯。

3.2 for循环结合if —— 财务场景实战

for (i in 1:length(revenue)) {
  if (revenue[i] > 130) {
    print(paste0("第", i, "季度营收达标：", revenue[i]))
  } else {
    print(paste0("第", i, "季度营收未达标：", revenue[i]))
  }
}

[1] "第1季度营收未达标：120"
[1] "第2季度营收达标：135"
[1] "第3季度营收未达标：128"
[1] "第4季度营收达标：150"

3.3 while循环——简单了解

count <- 1
total <- 0
while (total < 500) {
  total <- total + revenue[count]
  count <- count + 1
}
print(paste0("累计", count-1, "个季度，总营收达到", total, "万元"))

[1] "累计4个季度，总营收达到533万元"

while循环适合“不知道要重复几次，直到满足某个条件才停止”的场景，财务分析中不算高频工具，此处了解即可

课堂练习（可穿插进行）

用for循环遍历company向量（贵州茅台、五粮液、泸州老窖），打印“公司X第一季度的营收是Y”

company <- c("贵州茅台", "五粮液", "泸州老窖")
revenue_Q1 <- c(120, 80, 200)

for (i in 1:length(revenue_Q1)) {
  print(paste0(company[i],"第一季度营收为", revenue_Q1[i], "万元"))
}

[1] "贵州茅台第一季度营收为120万元"
[1] "五粮液第一季度营收为80万元"
[1] "泸州老窖第一季度营收为200万元"

四、自定义函数——function

把重复的逻辑打包复用

4.1 为什么需要函数 —— 从复利计算说起

回顾第1课的复利终值代码：10000 * (1 + 0.05)^3

如果要计算10个不同本金、利率、年限的复利终值，要重复写10次这样的代码吗？

4.2 函数的基本结构

future_value <- function(principal, rate, years) {
  result <- principal * (1 + rate)^years
  return(result)
}
future_value(10000, 0.05, 3)

[1] 11576

future_value(20000, 0.04, 5)

[1] 24333

注记

function()括号里是参数（输入），大括号里是函数体（处理逻辑），return()是返回值（输出）——这是函数的“三段论”。如果函数不写return()，R默认会返回函数体最后一行的值，但显式写出能让代码意图更清晰，建议初学阶段养成习惯。

4.3 函数与条件分支结合 —— 财务评级函数

rating_grade <- function(revenue) {
  if (revenue >= 150) {
    grade <- "A"
  } else if (revenue >= 100) {
    grade <- "B"
  } else {
    grade <- "C"
  }
  return(grade)
}
rating_grade(135)

[1] "B"

rating_grade(80)

[1] "C"

财务场景练习：把刚才写的if/else判断逻辑，改写成一个叫check_revenue()的函数，输入营收，返回“达标”或“未达标”（阀值可自由设定）

4.4 函数与向量 —— 一次搞定所有数据

revenue <- c(120, 135, 128, 150)
sapply(revenue, rating_grade)

[1] "B" "B" "B" "A"

sapply()可以把自定义函数应用到向量的每一个元素上，这是“函数+向量化”的强大组合（apply家族函数会在项目二、三系统学习，这里先“眼熟”）

五、综合实战

把前几课代码封装成函数

5.1 动手实战

• 从第2课“向量常用函数”里选一段代码（如找出营收最高/最低季度），封装成一个函数revenue_summary(revenue)，返回一句包含总营收、平均营收、最高季度的完整总结语句

# 定义营收总结函数
revenue_summary <- function(revenue) {
  total_rev <- sum(revenue)
  mean_rev <- mean(revenue)
  max_q <- which.max(revenue)
  max_val <- revenue[max_q]
  
  paste0(
    "全年总营收为 ", total_rev, 
    " 万元，平均季度营收为 ", round(mean_rev, 2), 
    " 万元，其中第 ", max_q, 
    " 季度表现最好，营收达到 ", max_val, " 万元。"
  )
}

# 示例数据
company_revenue <- c(120, 135, 128, 150)
cat(revenue_summary(company_revenue))

全年总营收为 533 万元，平均季度营收为 133.25 万元，其中第 4 季度表现最好，营收达到 150 万元。

5.2 课堂展示

现场邀请1-2名学生展示自己封装的函数与Quarto报告

六、课堂总结与Exit Ticket

编程解决重复劳动的三大武器

6.1 本讲知识回顾

flowchart LR
    A["条件分支<br/>if / else<br/>让代码会判断"] --> B["循环<br/>for / while<br/>让代码会重复"]
    B --> C["自定义函数<br/>function<br/>把逻辑打包复用"]

    style A fill:#1a3a5c,color:#fff
    style B fill:#2e5984,color:#fff
    style C fill:#7a4419,color:#fff

flowchart LR
    A["条件分支<br/>if / else<br/>让代码会判断"] --> B["循环<br/>for / while<br/>让代码会重复"]
    B --> C["自定义函数<br/>function<br/>把逻辑打包复用"]

    style A fill:#1a3a5c,color:#fff
    style B fill:#2e5984,color:#fff
    style C fill:#7a4419,color:#fff

条件分支（判断） → 循环（重复） → 函数（封装复用）——这是编程解决“重复性劳动”的三大武器

6.2 学习成果自查

对照一下，今天这五件事你都做到了吗？

• ✓ 能够使用if/else完成条件判断
• ✓ 能够使用for循环遍历向量并结合if进行条件处理
• ✓ 能够编写简单的自定义函数（含参数、函数体、返回值）
• ✓ 能够用sapply()将自定义函数应用到向量的每个元素
• ✓ 能够将前几课的重复代码封装为可复用的函数

提示

如果有没打勾的，下课后一定要找同学或老师补上，不要留到下一讲。

6.3 Exit Ticket —— 写给自己的三个问题

请花1分钟，在纸条或在线问卷上简要回答：

1. if/else和for循环分别解决什么问题？
2. 自定义函数的三个组成部分是什么？
3. 你觉得哪个知识点在实际财务工作中最有用？

课后作业

流程控制与函数综合练习

建议使用Quarto（.qmd）完成，保留代码与结果：

1. 用if/else编写代码：给定某产品的月销售额，判断并打印“畅销”（大于等于100万元）、“一般”（50-100万元）、“滞销”（小于50万元）三档评价

2. 用for循环遍历一个包含6个月销售额的向量，逐月打印“第X月销售额为Y万元，评价为Z”（结合第(1)题的判断逻辑）

3. 将第(1)题的判断逻辑封装成一个函数sales_level(x)，并完成：

   • 分别用几个不同的数值测试函数是否正常工作
   • 用sapply()将函数应用到第(2)题的销售额向量上，一次得到所有月份的评价结果

4. 【选做】封装一个函数，输入本金、利率、年限，返回“本金X元，年利率Y，Z年后本息合计为W元”的完整语句（提示：结合第1课的复利终值公式与paste0()）

下讲预告

第6讲：数据管理基础——排序、合并、分组统计

• 排序（order()/sort()）、合并（rbind()/cbind()/merge()）、分组统计（table()/tapply()）
• 项目一的收官课，也是最简单的数据读写体验（read.csv()/write.csv()）
• 为下周开始的项目二“数据准备”做铺垫

提示

课前准备：继续用Quarto整理作业，把今天写的自定义函数保存好，下节课整理数据时可能会用到。

谢谢！

第5讲：流程控制语句——条件分支、循环、自定义函数

"In God we trust; all others must bring data." — W. Edwards Deming，质量管理与统计学家

朱 奇 ｜ 锦城大学 · 财会学院