知乎问答 | 如何在同一坐标系下绘制多幅图形
在知乎上看到这么一个问题：rstudio将两个图放在同一坐标轴用什么函数？在这里回答一下。
小编推测提问者是想问“使用R语言绘图时怎么把不同的图形绘制在同一个坐标系中”。那么这个问题的本质上其实是进行图形叠加。在ggplot2工具包及其拓展包中，这个问题很好解决，因为几何图形函数通过符号"+"就能依次在同一坐标系下绘制相应的图形。本篇就来介绍基础绘图系统解决这一问题的思路。
之前，小编已经介绍了如何使用基础绘图系统的fig参数进行拼图。从下图可以看出，这三个子图明显不在同一坐标系，而是被“拼”在一起的。
想在同一坐标下进行组图，主要有两个思路：调用函数的add参数和使用低级绘图函数。下面小编依次进行介绍。
add参数
在graphics工具包中，一般情况下，每使用一个绘图主函数，就会重新建立一个新的绘图页面；而当add参数被设置为TRUE时，则会使用已有的绘图页面和坐标系。
示例一
plot(mtcars$mpg, mtcars$qsec,
pch = 21, bg = "skyblue",
xlim = c(5, 35), ylim = c(12, 24), # 设置坐标范围
xlab = "mpg", ylab = "qsec")
boxplot(mtcars$mpg, horizontal = T, at = 13,
width = 2, notch = T, col = "coral",
add = T) # 设置add参数
boxplot(mtcars$qsec, at = 7.5,
width = 2, notch = T, col = "darkgreen",
add = T) # 设置add参数
需要注意以下几点：
第一个绘图主函数不需要设置
add参数，但要设定合适的坐标范围，以涵盖后续图形的坐标范围；从第二个绘图主函数开始，均需设置
add参数；设置
add = TRUE的函数，其布局参数会自动失效，也就是说只有第一个绘图主函数能够对绘图布局要素如坐标范围、标签等进行调整。
需要注意的是，大部分绘图主函数都有add参数，但并非所有，具体可查看相应函数的帮助文档。
低级函数
当主函数没有add参数时，可以考虑使用低级函数。这里以plot函数为例。
plot函数根据x和y参数的类型（数值向量/因子向量/矩阵）可绘制不同的图形。其中当x和y参数均为数值向量时，绘制散点图和折线图，此时plot函数没有add参数。
因此，若想在已有坐标系中叠加散点图或折线图，不能使用plot(x, y, add = T)这种方式，而应使用对应的低级函数points或lines。低级函数只能在主函数之后使用，并继续使用主函数生成的绘图页面和坐标系。
示例二
plot(mtcars$mpg, mtcars$qsec,
pch = 21, bg = "skyblue",
xlim = c(5, 35), ylim = c(12, 24),
xlab = "mpg", ylab = "qsec")
boxplot(mtcars$mpg, horizontal = T, at = 13,
width = 2, notch = T, col = "coral",
add = T)
boxplot(mtcars$qsec, at = 7.5,
width = 2, notch = T, col = "darkgreen",
add = T)
# 线性模型拟合
model <- lm(qsec ~ mpg, data = mtcars)
lines(mtcars$mpg, fitted(model),
col = "red") # 添加拟合直线
双坐标轴
当两个图形的因变量的取值范围相差较大时，可以使用双坐标轴。严格来讲，双坐标轴不算是在同一坐标系下。
设置双坐标轴的思路如下：
第一个绘图函数正常使用，第二个绘图函数前加上
par(new = T)；两个绘图函数的
xlim参数设置保持一致；在第二个绘图函数中，通过设置
ann = F和axes = F隐藏自动生成的坐标轴及其刻度；使用辅助函数
axis在右侧生成次坐标轴及其刻度；使用辅助函数
mtext在右侧添加次坐标轴名称标签；为了防止右侧页边距过小导致标签越出边界，可在绘图前修改par函数的plt参数。
示例三
par(plt = c(0.12, 0.88, 0.25, 0.90))
plot(mtcars$mpg, mtcars$qsec,
pch = 21, bg = "skyblue",
xlim = c(5, 35), ylim = c(12, 24),
xlab = "mpg", ylab = "qsec")
par(new = T)
plot(mtcars$mpg, mtcars$wt,
pch = 21, bg = "coral",
xlim = c(5, 35),
ann = F, axes = F)
axis(side = 4)
mtext("wt", side = 4, line = 3)
legend("topright", legend = c("qsec", "wt"),
pch = 21, pt.bg = c("skyblue", "coral"))
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