R语言基础图形分为创建图形与添加图形内容。
- 创建图形
- 条形图
- 饼图
- 直方图
- 核密度图
- 箱线图
- 点图
- 散点图
- 折线图
- 相关图
- 马赛克图
- 添加图形内容
- 图形参数：符号、线条、颜色、文本属性、图形尺寸与边界尺寸
- 标题、坐标轴、图例
各种图形是高级绘图函数，为图形添加各种内容的函数为低级绘图函数。
绘图逻辑基本上为先创建一个图形，随后添加各种内容以完善丰富原始图形。
本本任务为简单论述创建图形及图形相关添加内容，在以后的文章中详细介绍各分类图形与图形用途。
图形创建与保存
创建
使用plot()函数创建图形
示例：
#创建散点图
#绑定数据
attach(mtcars)
#调用plot函数
plot(wt,mpg)
#添加图形内容
#添加一条拟合线
abline(lm(mpg~wt))
#添加标题
title('Regression of MPG on Weight')
#解除数据绑定状态
detach(mtcars)
保存
- Rstudio下点击右下角plot面板export-Save as Image命令。
- Rstudio下点击右下角plot面板,左右箭头可以显示前一个和后一个创建的图形
- 也可以使用dev相关函数，具体参考help(dev.cur)
图形参数
图形参数用于定义一幅图形大小、颜色、坐标轴等特征。
特征参数包括：
- 符号和线条
- 颜色
- 文本属性
- 图形尺寸与边界尺寸
图形参数添加方式：
- 一种是通过函数par()来指定，这种方式设置的参数值在会话结束前一直有效。调用格式为par(选项=值)。
#生成数据
data <- c(2,4,1,2,1,2,6,7,5,2)
#将点换成三角形
par(pch=17)
#画出点图
plot(data)
解除par状态，Rstudio下plot面板点击扫把图标即可
也可以以opar <- par(no.readonly = TRUE)开头，par(opar)还原初始图形设置
- 一种是在图形函数(高级绘图函数)中直接添加(选项=值)，这种方式仅仅对这幅图本身有效。
#生成数据
data <- c(2,4,1,2,1,2,6,7,5,2)
#将点换成下三角形
plot(data,pch=25)
高级绘图函数可以指定的函数不同，可以通过help()查看可以指定的参数有哪些。如help(‘plot’)、help(‘hist’)。
符号和线条
参数及描述如下：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| pch | 指定绘制点时使用的符号 |
| cex | 指定符号大小，默认为1。1.5表示放大1.5倍，0.5表示缩小50% |
| lty | 指定线条类型 |
| lwd | 指定线条宽度,默认为1。lwd=2将生成一条两倍于默认宽度的线条 |
pch类型如下：
lty类型如下：
颜色
颜色参数如下：
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| col | 默认绘图颜色。col='blue’蓝色 |
| col.axis | 坐标轴刻度文字的颜色 |
| col.lab | 坐标轴标签颜色 |
| col.main | 标题颜色 |
| col.sub | 副标题颜色 |
| fg | 图形前景色 |
| bg | 图形背景色 |
用colors()函数可以返回颜色名称。rainbow()可以生成彩虹型颜色。
使用RColorBrewer包可以调出颜色板
library(RColorBrewer)
display.brewer.all()
文本属性
文本属性用来指定字号、字体和字样。
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| cex | 指定文本大小。默认为1 |
| cex.axis | 坐标轴刻度文字的缩放倍数。类似于cex |
| cex.lab | 坐标轴标签(名称)的缩放倍数 |
| cex.main | 标题缩放倍数 |
| cex.sub | 副标题缩放倍数 |
| font | 指定文字样式。整数。1=常规，2=粗体，3=斜体，4=粗斜体，5=符号字体 |
| font.axis | 坐标轴刻度文字的字体样式 |
| font.lab | 坐标轴标签(名称)的字体样式 |
| font.main | 标题字体样式 |
| font.sub | 副标题字体样式 |
| ps | 字体磅值。文本的最终大小为ps.cex |
| family | 文本字体。取值serif(衬线)，sans(无衬线)，mono(等宽) |
图形尺寸与边界尺寸
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| pin | 以英寸表示图形尺寸(宽和高) |
| mai | 以数值向量表示边界大小，顺序为‘下，左，上，右’，单位为英寸 |
| mar | 以数值向量表示边界大小，顺序为‘下，左，上，右’，单位为英分。默认值为c(5,4,4,2)+0.1 |
综合示例：
#生成数据
data <- c(1,2,5,3,6,4,5,1,4)
#复制图形参数便于还原
opar <- par(no.readonly = TRUE)
#设置图形大小
par(pin=c(2,2))
#设置线条宽度和符号大小
par(lwd=2,cex=1.5)
#设置坐标轴刻度文字缩放倍数及坐标轴字体样式
par(cex.axis=.75,font.axis=3)
#绘图，下三角形，红色
plot(data,pch=25,col='red')
#还原图形设置
par(opar)
标题、坐标轴、图例
许多高级绘图函数(如plot，hist)可以添加坐标轴、文本标注选项。
标题
使用title()函数可以为图形添加标题和坐标轴标签。
调用格式为：
title(main=‘主标题’,sub=‘副标题’,xlab=‘x坐标标签’,ylab=‘y坐标标签’)
某些高级绘图函数已经包含默认标题和标签。可以通过plot(ann=FALSE)或par(ann=FALSE)移除。
坐标轴
函数axis()自定义坐标轴。
调用格式如下：
axis(side,at=,labels=,pos=,lty=,col=,las=,tck=,…)
| 选项 | 描述 |
|---|---|
| side | 一个整数。表示在图形哪边绘制坐标轴(1=下，2=左，3=上，4=右) |
| at | 一个数值向量，表示需要绘制刻度线的位置 |
| labels | 一个字符向量，表示置于刻度线旁边的文字标签 |
| pos | 坐标轴线绘制位置的坐标 |
| lty | 线条类型 |
| col | 线条和刻度线颜色 |
| las | 标签是否平行于(=0)或垂直于(=2)坐标轴 |
| tck | 刻度线的长度，以相对于绘图区域大小的分数表示(负值表示在图形外侧，正值表示在图形内测，0表示禁用刻度，1表示绘制网格线)默认值为-0.01 |
| … | 表示其他图形参数 |
参考线
使用abline()函数为图形添加参考线。
格式如下：
abline(h=yvalues,v=xvalues)
abline函数也可以添加线条类型、颜色和宽度等图形参数
图例
当图中数据不止一组时，图例用于辨别图中数据属于哪一组。
使用函数legend()来添加图例。格式为：
legend(location,title,legend,…)
| 选项 | 描述 |
|---|---|
| location | 图例位置 |
| title | 图例标题的字符串 |
| legend | 图例标签组成的字符型向量 |
文本标注
使用函数text()和mtext()将文本添加到图形上。text()可向绘图区域内部添加文本，mtext()向图形的四个边界之一添加文本。格式为：
text(location,‘text to place’,pos,…)
mtext(‘text to place’,side,line=n,…)
attach(mtcars)
plot(wt,mpg,main='Mileage vs weight',xlab = 'weight',ylab = 'Mileage',pch=18,col='blue')
text(wt,mpg,row.names(mtcars),cex=0.6,pos=4,col = 'red')
detach(mtcars)
数学标注
可以使用类似于TeX中写法为图形调价数学符号和公式。
参阅help(plotmath)
查看例子demo(plotmath)
函数plotmath()可以为图形主体或边界上的标题、坐标轴名称或文本标注添加数学符号。
图形组合
可以通过par()或layout()将多幅图组合为一幅总括图形。
- par()函数添加参数mforw=c(nrows,ncols)来创建按行填充，行数为nrows，列数为ncols的图形矩阵。
par()
#创建一个2行2列的图形矩阵
attach(mtcars)
opar <- par(no.readonly = TRUE)
par(mfrow=c(2,2))
plot(wt,mpg)
plot(wt,disp)
hist(wt)
boxplot(wt)
par(opar)
detach(mtcars)
layout()
layout(mat)，mat为矩阵，指定所要组合的多个图形的所在位置。
#生成一个3图组合图形矩阵
#一幅放在第1行，其他放在第2行
attach(mtcars)
layout(matrix(c(1,1,2,3),2,2,byrow = TRUE))
hist(wt)
hist(mpg)
hist(disp)
detach(mtcars)
