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

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• 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

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• 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

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1. pch:  指定绘制点时使用的符号，如下图：
   • 
2. 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
3. ltype: 指定线条类型，如下图：
   • 
4. lwd: 指定线条宽度，相于于默认值1的倍数，如：2， 0.5等

 颜色

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• 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. 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

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• 指定文本大小参数

1. 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. 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

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• 尺寸与边界参数：

1. 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

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• 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

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• 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. 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. 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

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• 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. 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

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• 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. 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

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• 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
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