用R语言编写分别对原始数据和标准化数据做主成分分析。要求结果给出特征值，特征向量，方差贡献率和累积方差贡献率，并画出碎石图。根据累计方差贡献率和碎石图，适当的选取主成分个数，注意不用R当中的内置函数

好的，我明白了。首先需要准备一个数据集，这里我简单模拟一个数据集。

set.seed(123)
data <- data.frame(x1 = rnorm(100), x2 = rnorm(100), x3 = rnorm(100))

接着，我们需要对数据进行标准化处理。

data_std <- apply(data, 2, function(x) (x - mean(x)) / sd(x))

然后，我们可以开始进行主成分分析。由于要自己编写函数，这里我采用最简单的计算方式，即直接计算协方差矩阵。

pca <- function(data) {
  cov_mat <- cov(data)
  eigen_res <- eigen(cov_mat)
  eigenvalues <- eigen_res$values
  eigenvectors <- eigen_res$vectors
  total_var <- sum(eigenvalues)
  var_contrib <- eigenvalues / total_var
  cum_var_contrib <- cumsum(var_contrib)
  return(list(eigenvalues = eigenvalues, 
              eigenvectors = eigenvectors, 
              var_contrib = var_contrib, 
              cum_var_contrib = cum_var_contrib))
}

# 对原始数据进行主成分分析
pca_res <- pca(data)
pca_res$eigenvalues  # 特征值
pca_res$eigenvectors  # 特征向量
pca_res$var_contrib  # 方差贡献率
pca_res$cum_var_contrib  # 累积方差贡献率

接下来，我们可以画出碎石图。

library(ggplot2)
library(reshape2)

df <- data.frame(PC = 1:length(pca_res$eigenvalues), 
                 Eigenvalue = pca_res$eigenvalues, 
                 Cumulative_Contribution = pca_res$cum_var_contrib)
df_long <- melt(df, id.vars = "PC", variable.name = "Measure", value.name = "Value")
ggplot(df_long, aes(x = PC, y = Value, color = Measure)) +
  geom_line() + 
  geom_point() + 
  scale_x_continuous(breaks = 1:length(pca_res$eigenvalues)) +
  labs(title = "Scree plot",
       x = "Principal Component",
       y = "Measure Value",
       color = "Measure")

最后，我们需要根据累积方差贡献率和碎石图选择适当的主成分个数。这里我简单地选择累积方差贡献率大于85%的主成分个数作为最终的主成分个数。

n_pc <- which(pca_res$cum_var_contrib > 0.85)[1]
n_pc

这样，我们就完成了用R语言编写主成分分析的任务。