R提高篇(二): 图形初阶

目录：

图形示例
图形参数
符号、线条
颜色
文本属性
尺寸与边界
自定义标题
自定义坐标轴
图例
文本标注
图形组合

图形示例

如下代码描述病人对两种药物五个剂量水平上的响应情况

> mydata <- data.frame(dose=numeric(0),drugA=numeric(0),drugB=numeric(0))
> fix(mydata)
> mydata
> save(mydata,file = "mydata.rda")
  dose drugA drugB
1   20    16    15
2   30    20    18
3   40    27    25
4   45    40    31
5   60    60    40
>

创建图形，代码如下：

with(mydata,{
  plot(dose,drugA,type="b")
})

图形如下：

图形参数

通过修改参数，可对图形的字体、颜色、坐标轴、标签进行进行修改
par(optionname=value, optionname = value ......) , 用这种方式设定的参数除非被修改，否则在会话结束前一直有效
par() 生成一个含有当前图形参数设置的列表，添加参数 no.readonly = TRUE 生成一个可修改的当前图形参数列表

如下图：使用虚线和实心三角点，示例代码如下：

load("mydata.rda")
par(no.readonly = TRUE)
par(lty=2)
par(pch=17)   #这两句等价于：par(lty=2,pch=17)
with(mydata,{
  plot(dose,drugA,type="b")    #使用par参数等价于plot(dose,drugA,type="b",lty=2,pch=17)    
})

生成图例如下：

符号和线条

pch: 指定绘制点时使用的符号，如下图：
cex: 指定符号的大小，是一个数值，表示绘图符号相对于默认大小的缩放比例
ltype: 指定线条类型，如下图：
lwd: 指定线条宽度，相于于默认值1的倍数，如：2， 0.5等

颜色

R中，可通过颜色下标（如：col =1 ）、颜色名称（col="Red")、十六进制(col="#FFFF")、RGB值(col=rgb(1,1,1))、HSV值（col=hsv(0,0,1))来指定颜色
颜色参数如下：

1. col: 默认的绘图颜色
2. col.axis: 坐标轴刻度文字的颜色
3. col.lab: 坐标轴标签（名称）的颜色
4. col.main: 标题颜色
5. col.sub: 副标题颜色
6. fg: 图形的前景色
7. bg: 图形的背景色

文本属性

指定文本大小参数

1. cex.axis: 坐标刻度文字的缩放倍数
2. cex.lab: 坐标标签的缩放倍数
3. cex.main: 标题的缩放倍数
4. cex.sub: 副标题的缩放倍数

指定文件字体样式：

1. font: 整数，1=常规，2=粗体，3=斜体，4=粗斜体，5=符号字体
2. font.axis: 坐标刻度文字的字体样式
3. font.lab： 坐标标签的字体样式
4. font.main: 标题的字体样式
5. font.sub: 副标题的字体样式
6. ps: 字体磅值

尺寸与边界

尺寸与边界参数：

1. pin: 以英寸表示图形的尺寸（宽和高）
2. mai: 在数值向量表示边界大小，顺序为：下、左、上、右，单位为英寸
3. mar: 在数值向量表示边界大小，顺序为：下、左、上、右，单位为英分（一英分 = 1/12 英寸，相当于0.21厘米）

示例代码及图例：

setwd("E:\R")
load("mydata.rda")
par(no.readonly = TRUE)
par(pin=c(2,3),lwd=2,cex=1.5,cex.axis=0.75,font.axis=3)
with(mydata,{
  plot(dose,drugA,type="b",pch=19,lty=2,col="red")
  plot(dose,drugB,type="b",pch=23,lty=6,col="blue",bg="green")
})

图形大小宽高为：2英寸、3英寸，线条宽度为默认2位、符号为默认1.5倍、坐标轴文字设置为粗体，大小缩小为75%，par设定的参数对两张图均有效，plot中的参数仅对特定图形有效

自定义标题

title()一般用于添加信息到一个默认标题和坐标轴标签被 ann=FALSE 选项移除的图形中

示例代码和图形：

load("mydata.rda")
with(mydata,{
  plot(dose,drugA,type="b",pch=19,lty=2,ann=FALSE)
  title(main="hello",sub="demo",col.main="red",col.sub="green",xlab = "jl",ylab="fy")
})

示例结果

自定义坐标轴

axis()用来自定义坐标轴，而非使用R中的默认坐标田轴
语法： axis(side, at = NULL, labels = TRUE, pos = NA, las=, ...)
参数说明如下：

1. side: 表示在图形的哪边绘制坐标轴： 1=下，2=左，3=上，4=右
2. at: 一个数值型向量，表示需要绘制刻度线的位置
3. labels: 字符向量，表示置于刻度线旁边的文字标签
4. las: 标签是否平行于(=0)或垂直于（=2)于坐标轴

示例代码：

with(mydata,{
  plot(dose,drugA,type="b",pch=19,lty=2,yaxt="n")
  axis(2,at=c(20,30,40,50,60),labels = c('A','B','C','D','E'),las=2,col="blue")
})

注意：创建自定义坐标时，应当禁用自动生成的坐标轴

1. axes = FALSE 将禁用全部的坐标轴（包括坐标轴框架线、除非添加参数 frame.plot = TRUE)
2. xaxt = "n" 和 yaxt = "n" 将分别禁用X轴和Y轴（会留下框架线、只是去除了刻度）

图例

legend()：当图形中有多组数据时，图例可帮助每个图形代表的数据
语法：legend(location,title,legend,........)
参数说明：

1. location: 图例显示位置，可使用关键字：bottom、bottomleft、left、topleft、top、topright、right、bottomright、center, 使用 inset=指定图例内侧移动的大小（以绘图区域大小分数表示）
2. title: 可选项，图例标题
3. legend: 图例标签组成的字符串向量
4. ......

示例代码：

setwd("E:\R")
load("mydata.rda")
dose <- mydata$dose
drugA <- mydata$drugA
drugB <- mydata$drugB
plot(dose,drugA,type="b", pch=15,lty=1,col="red",ylim = c(0,60),main="Drug A vs.Drug B",xlab = "Drug dosage",ylab="drug Repsponse")
lines(dose,drugB,type = "b",pch=17,lty=2,col="blue")
abline(h=c(30),lty=2,lwd=1.5,col="gray")
legend("topleft",inset = 0.05, title = "drug Type",legend = c("A","B"),lty=c(1,2),pch=c(15,17),col=c("red","blue"))

展现结果如下图：
abline(): 参考线函数，语法：abline(h=yvalues, v=xvalues)

文本标注

text(): 向绘图区域内添加文本
mtext(): 向图形的四个边角之一添加文本
语法： text(location, "text to place", pos, .....)
参数解释：

1. location：文本的位置参数
2. pos: 文本相对于位置参数的方位，1=下，2=左，3=上，4=右，可同时配合参数 offset=作为偏移量

示例代码：

wt <- mtcars$wt
mpg <- mtcars$mpg
plot(wt,mpg,main="Mileage vs. Car weight",xlab="weight",ylab="Mileage",pch=18,col="blue")
text(wt,mpg,row.names(mtcars),cex = 0.5, pos=4,offset = 0.4,col="red")

显示效果图如下：

图形组合

使用par() 、layout()比较容易组合多幅图为一幅总括图
par()使用mfrow=c(nrows,ncols) 创建按行填充的图形矩阵， mfcol=c(nrows,ncols) 按列填充矩阵

示例代码：

attach(mtcars)
opar <- par(no.readonly = TRUE)
par(mfrow=c(2,2))
plot(wt,mpg,main="Demo1")
plot(wt,disp,main="Demo2")
hist(wt,main="demo3")
boxplot(wt,main="demo4")
par(opar)
detach(mtcars)

结果示例：
layout() 调用 layout(mat)，其中 mat是一个矩阵，它指定要组合的多个图形所在的位置

示例代码：

attach(mtcars)
layout(matrix(c(1,1,2,3),nrow = 2,ncol = 2,byrow = TRUE))
hist(wt,main = "demo1")
hist(mpg,main = "demo2")
hist(disp,main = "demo3")
detach(mtcars)

示例结果显示