R语言可视化及作图6--ggplot2之点图、条形图、盒形图、直方图、线图

Python017

R语言可视化及作图6--ggplot2之点图、条形图、盒形图、直方图、线图,第1张

R语言绘图系列:

标度控制着数据到图形属性的映射,标度将我们的数据转化为视觉上可以感知的东西,比如大小、位置、颜色、形状等。标度也为我们提供了读图时所使用的工具,比如说坐标轴和图例。总的来说,可以称为引导元素。标度函数控制元素的属性,可以理解为图形的遥控器,可以用它来调整画布大小、颜色等等。此前学的shape,color,size等参数和标度函数相比显得不够灵活。

scale_fill_brewer 调色板函数

geom_errorbar()

geom_crossbar()

geom_linerange() 绘制线段

geom_pointrange() 绘制点

pointrange:点画线

首先绘制一张盒形图

在图上显示出观测值

值得注意的是,图上点的多少并不能完全反应原始数据的多少,因为有的点可能因为点过于密集就会被覆盖,看起来是一个点,其实可能是多个点。

因此可以使用geom_jitter函数将不同的点区分开(jitter是震荡散点),width设置如果遇到相同的点,点向左右方平移的距离。alpha设置透明度。

黑色点是离群点

还可以绘制卡槽图

varwidth参数会根据该水平下观测值的个数(n值)改变盒形图的宽度。(这里宽度去的不是观测个数的绝对值,而是平方根,以缩小差距。)

给盒子上色

分组盒形图,用不同颜色区分

画水平的盒形图

使用coord_flip函数(坐标轴翻转函数)

绘制一张直方图

bins可以设置直方图条柱的数目,默认为30。当bins和binwidth(设置条柱宽度)同时设置时,默认以binwidth为准。

新加入变量cut,根据新变量在price水平上进行一个计数

y轴由count变为density,绘制概率密度

注意下面density的写法,前后都要加..

绘制概率密度曲线:geom_density函数

堆栈密度概率曲线

geom_line/geom_path/geom_step

绘制一个简单的线图

绘制点线图,点和线需要分别添加。

如上图,线在点之上,是因为先投射了点,又投射了线。

先投射线,点就出现在了线之上。

线的颜色出现了渐变

geom_smooth函数:绘制拟合曲线

methods还有其他的方法,如glm:广义线性模型;losses:纯粹平滑;gam:广义加性模型等等(lm和glm最常用)

geom_hline绘制水平线,geom_vline绘制垂直线。xintercept和yintercept是截距,slope是斜率。

R 有几种用于制作图形的系统,但 ggplot2 是最优雅和最通用的系统之一。与大多数其他图形包不同,ggplot2 具有基于图形语法的底层语法,它允许您通过组合独立组件来组合图形。如果想要更加了解ggplot2,请阅读 ggplot2: Elegant Graphics for Data Analysis ,可以从 https://ggplot2-book.org/getting-started.html 学习本书

所有的图都由数据data,想要可视化的信息,映射mapping(即数据变量如何映射到美学属性的描述)组成

1. 图层(layers) 是几何元素和统计变换的集合。几何对象,简称 geoms ,代表你在图中实际看到的东西:点、线、多边形等等。 统计转换,简称 stats ,总结数据:例如,装箱和计数观察,以创建一个直方图,或拟合一个线性模型。

2. Scales 将数据空间中的值映射到美学空间中的值。这包括颜色、形状和大小的使用。Scale还绘制图例和轴,这使得从图中读取原始数据值成为可能(反向映射)。

3. 坐标(coords) 或坐标系统描述如何将数据坐标映射到图形的平面。它还提供了轴和网格线来帮助读取图形。我们通常使用笛卡尔坐标系,但也可以使用其他一些坐标系,包括极坐标和地图投影。

4. 刻面(facet) 指定如何拆分数据子集并将其显示为小倍数。这也被称为条件反射或网格/格子。

5. theme 控制更精细的显示点,如字体大小和背景颜色。

ggplot2有许多参数,可根据需求自行选取,具体参数详情可见 https://ggplot2.tidyverse.org/reference/index.html

基础绘图:由 ggplot(data,aes(x,y))+geom_ 开始,至少包含这三个组件,可以通过"+"不断的添加layers, scales, coords和facets。

Geoms :几何对象,通常,您将使用geom_函数创建层,以下为常用的图形:

geom_bar() :直方图,条形图

geom_boxplot() :box图

geom_density() :平滑密度估计曲线

geom_dotplot() :点图

geom_point() :点图

geom_violin() :小提琴图

aes(),颜色、大小、形状和其他审美属性

要向绘图添加其他变量,我们可以使用其他美学,如颜色、形状和大小。

按照属性定义

它们的工作方式与 x 和 y 相同,aes():

aes(displ, hwy, colour = class) #按照某个属性着色

aes(displ, hwy, shape = drv) #按照某个属性定义

aes(displ, hwy, size = cyl) #按照某个属性定义

整体自定义

geom_xxx(colour =自定义颜色)

geom_xxx(shape=形状编号)

geom_xxx(size =编号大小定义 0-10)

注意根据需求按照aes()还是geom进行添加属性

以下为R语言中各shape形状编号

scale控制如何将数据值转换为视觉属性的细节。

labs()和lims() 是对标签和限制进行最常见调整。

labs() ,主要对图形进行调整,注释等

labs()括号内参数:title主标题,subtitle副标题,caption右下角描述,tag左上角

xlab() ,x轴命名

ylab() ,y轴命名

ggtitle() ,标题

lims()

xlim() , xlim(a,b) 限制坐标(a,b)

ylim() , ylim(a,b) 限制坐标(a,b)

scale_alpha() 透明度尺度

scale_shape() , 搭配aes(shape=某个属性)使用

参数:name ,solid =T/F是否填充

scale_size()搭配aes(size=某个属性)使用

参数:name,range =c(0, 10)

1.适用于发散和定性的数据

a. scale_colour_brewer() ,scale_colour_brewer(palette =" "),scale_colour_brewer(palette ="Green ")

palette来自RcolorBrewer包,所有面板:

b. scale_colour_manual()

scale_colour_manual(values=c( )) 可以 自定义颜色 ,常用的参数

values可直接定义颜色,但是建议使用命名向量,例如

values=c("8" = "red", "4" = "blue", "6" = "darkgreen", "10" = "orange")

PS:注意在aes(colour=factor()),一定要把因素转换为factor型,否则无效

2.适用于连续的值,渐变颜色

a. scale_colour_gradient()

scale_colour_gradient (low =" ",high=" "),根据值大小定义颜色,创建两个颜色梯度(低-高),

b. scale_colour_gradient2()

scale_colour_gradient2(low = " ",mid = " ",high = " ")创建一个发散的颜色梯度(低-中-高)

c. scale_colour_gradientn()

创建一个n色渐变,scale_colour_gradientn(colours =许多R语言中的颜色面板),

默认坐标系是笛卡尔 coord_cartesian()

一般不会修改

facet_grid() ,在网格中布置面板

facet_grid(rows = vars() ) cols或rows = vars(因素),图形按列或行分割

facet_wrap()

facet_wrap(vars( ), ncol =n) , ncol或者nrow,分为多少行多少列

theme_bw() ,可以覆盖所有主题,背景变为白色,我们在文章中所用的图片大都需要该背景。

或者用 theme_classic() ,同时去除了网格线

theme() ,修改主题的组件,里面涉及多个参数,根据需求调整

常见参数:

legend.position,图例的位置,包括 "left" 左, "right" 右, "bottom" 下, "top" 上和"none",不显示

1. 开始→程序→Microsoft Word→选“模板”→确定→选“演示文稿设计”卡片→“彩晕型模板” →“确定”选第一行第二列的幻灯片→确定。2.将工具栏的“50%”改为“66%”3.插入→文本框→文本框→在幻灯片左上角单击→输入“计算机世界”→在其他地方单击。4.单击底部的“自选图形”→单击“基本”基本选梯形→在页面左下角拖动鼠标,形成梯形→在梯形上单击右键→选“添加文本”→输入“梯形”→在其他地方单击。5.单击标题文字→选中标题文字→在文字上击右键→选复制,在副标题处击右键,选粘贴。6.在框上击右键→设置文本框格式→“位置”卡片→将“水平”、“垂直”中的数改为“15”→确定。7.选中文字“计算机专业方向”,在文字上击“右键”→选字体→将宋体改为楷体,字号改为80,效果中选下划线,颜色改为红色→确定。8.选中带项目符号的文字,在文字上击右键→选项目符合→把颜色改为绿色→确定。9.选中文字→格式→行距→把行距改为1.50→确定。10.视图→页眉页脚→选“自动更新”,改日期格式→选幻灯片编号→把“页脚”去掉→击“全部应用”。11.视图→母版→幻灯片母版12.在桌面上双击Powerpoint图标→选“内容提示向导”→确定→下一步→选“常规”→下一步→下一步→下一步→完成。13.格式→背景→选颜色为“黄色”→再击“ ”,选“填充效果”,选“双色”,“斜上”→确定→全部应用。14、在幻灯片上击“右键”→选“应用设计模板”→选“草地型模板”→应用15、在底部击“反选图形”→击“基本形状”→选“笑脸”→在幻灯片上拖运鼠标,画出笑脸→在图像上击右键→击“设置自选图形格式”→选“位置”卡片把水平、垂直均改为8.5→确定16、在五角星上击“右键”→选“设置的选图形格式”将填充颜色改为红色→选中“半透明”→确定17、击底部从右边数第二个图标,选“阴影设置”,击“阴影设置”中左数第5个图标,然后击第6个图标选红色18、击底部从右边数第一个图标,选第三行第二列的图标19、在图形上击“右键”,选复制,在其他的地方击右键选“粘贴”在图形上击右键,选“设置自选图形格式”→选“位置”卡片将水平、垂直按要求改数。20、在图形上击右键,选“设置自选图形格式”→选“大小”卡面,将旋转改为45度→确定