R语言之数据可视化学习记录1：基本绘图系统

时间： 2018-07-31
教程： 慕课网 《R语言之数据可视化》 讲师：Angelayuan
补充内容：图形数据显示类型设置
学习内容： 课程第三章1-4节

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数据可视化

R语言可视化的绘图系统主要有三个：基本绘图系统、Lattice绘图系统、ggplot2绘图系统。

1. 基本绘图系统

基本绘图系统包含在graphics包内，其包含许多函数：plot、hist（柱状图）、boxplot（箱线图）、point（画点）、lines（画线）、text（添加文字）、title（命名）、axis（添加坐标轴）。
plot函数格式：plot(x,y,xlab,ylab,lwd,lty,pch,col,…..)
其中x，y为数据，xlab和ylab分别为x和y坐标轴的标签，lwd定义线的宽度，lty定义线的类型，pch定义点的形状，col定义图形颜色，其他重要参数可以通过”？par”进行查看。
par()函数可以用来设置全局参数，参数包括bg（背景颜色）、mar（边距）、las（标签排版：横/竖）、mfrow（画板分为几行几列，按行填充）、mfrow（画板分为几行几列，按列填充）等。
如：
使用hist绘制airquality数据集中风速的柱状图：

hist(airquality$Wind, xlab = "风速")

绘制风速的箱线图：

boxplot(airquality$Wind, xlab = "风速", ylab = "速度(mph)")

绘制风速各月份的箱线图：

boxplot(Wind~Month, airquality, xlab = "Month", ylab = "Speed(mph)")

绘制风速与温度的散点图：

plot(airquality$Wind, airquality$Temp)

可以套用with函数来生成风速与温度的散点图：

with(airquality, plot(Wind, Temp))

可以看出，当没有设定坐标轴标签时，R默人使用plot函数中数据的名称作为坐标轴的标签。

在图上添加标题：

title(main = "Wind and Temp in NYC")

也可以在绘图时直接添加标签：

with(airquality, plot(Wind, Temp, main = "Wind and Temp in NYC"))

使用这句程序所得结果与上述两句程序结果相同。

在plot函数中将参数type设为”n”，可以设置在图形中数据不显示：

with(airquality, plot(Wind, Temp, 
     main = "Wind and Temp in NYC",
     type = "n"))

可以看出，所得图形只有一个坐标，而没有数据内容。

参数	含义
type= “p ”	数以点表示
type= “l “	数据显示以线连接
type= “b “	数据以点和连接线的形式显示
type= “o “	数据以线连接，数据点突出显示
type= “h “	数据以点到x轴的垂直线的形式显示
type= “s “	数据显示为阶梯图
type= “n “	不显示数据

在图中添加以红色圆圈表示的9月份的数据：

with(subset(airquality, Month == 9),
     points(Wind, Temp, col = "red"))

在图中添加以蓝色圆圈表示的5月份的数据，和用黑色圆圈表示的6、7、8月数据：

with(subset(airquality, Month == 5),
     points(Wind, Temp, col = "blue"))
with(subset(airquality, Month %in% c(6,7,8)),
     points(Wind, Temp, col = "black"))

在图中添加回归线（所有数据），并使用legend函数在右上角添加各颜色的说明：

fit <- lm(Temp ~ Wind, airquality)
abline(fit, lwd=2, col = "green")
legend("topright", pch=1,
       col = c("red", "blue","black"),
       legend = c("sep", "May", "Other"))

可以看出，图中多了一个绿色的回归线和各颜色说明的标签，其中，使用lm函数求得数据的回归线，并赋予对象fit，使用abline函数生成回归线，lwd定义线粗细为2，col定义颜色为绿色，legend函数中参数”topright”表示右上方，pch定义形状，1为圆圈，2为三角，3为十字等，如果不写该参数，则标签中便不会出现形状。

也可以在图中添加各月份的回归线（9月为红色，5月为蓝色，6,7,8月数据综合起来为黑色）：

fit1 <- lm(Temp ~ Wind, airquality, Month ==9)
abline(fit1, lwd=2, col = "red")
fit2 <- lm(Temp ~ Wind, airquality, Month ==5)
abline(fit2, lwd=2, col = "blue")
fit3 <- lm(Temp ~ Wind, airquality, Month %in% c(6,7,8))
abline(fit3, lwd=2, col = "black")

> par("bg")
[1] "white"
> par("col")
[1] "black"
> par("mar") #bottom, left, top, right
[1] 5.1 4.1 4.1 2.1
> par("mfrow")
[1] 1 1
> par("mfcol")
[1] 1 1

可以看出，R默人背景为白色，图形颜色为黑色，图形下，左，上，右边距分别为5.1，4.1，4.1，2.1，且画板为一行一列，即一次仅显示一个图形。
使用par函数修改画板为一行两列：

par(mfrow = c(1,2))
hist(airquality$Wind)

hist(airquality$Temp)

可以看出，修改画板后，一次最多可以显示两个图形，若只有一个图形，则图形仅占画板左边的二分之一。

使用par函数可以将画板恢复为一行一列：

par(mfrow = c(1,1))
hist(airquality$Temp)