R语言基本绘图参数

忘是亡心i 2022-07-17 03:26 1103阅读 0赞

## 聊一聊R的基本绘图参数 ##

2016-03-13  砍柴问樵夫

R语言除了具有优秀的数据处理能力外，对于数据的展现也具有极其灵活和强大的作用。

R语言绘图函数主要包括：低级绘图函数，高级绘图函数，扩展绘图包函数。

工欲善其事，必先利其器。要想绘制一副精美的图形，必须掌握R中的基本绘图参数。

我们浏览一下R语言中的基本图形参数。

pch：点的符号，指定绘制点时使用的符号。

x<-rep(1:5,times=6)  
y<-rep(1:6,each=5)  
plot(0,type="n",xlim=c(1,6),ylim=c(7,1),axes=F,main='pch取值',xlab='',ylab='')  
for(i in 0:25)\{  
  if(i > 20)\{  
   points(x\[i+1\],y\[i+1\],pch=i,bg="red")  
  \} else \{  
    points(x\[i+1\],y\[i+1\],pch=i)  
  \}  
  text(x\[i+1\]+0.4,y\[i+1\],labels = paste('pch=',i),cex=0.8)  
\}

对于符号21：25，你还可以指定边界的颜色（col=）和填充颜色（bg=）。

另外，pch还可以取值：  \*  . 。 +  -  |  o  等，读者自己尝试一下。

cex:指定符号的大小，一般cex 是一个数值，表示绘图符号相对于默认大小的缩放倍数。默认大小为1，1.5表示放大为默认值的1.5倍，0.5表示缩小50%。

plot(0,type="n",xlim=c(1,6),ylim=c(6,1),axes=F,  
     main='cex缩放倍数',xlab='',ylab='')  
text(x=1,y=1,labels = "cex=0.5",cex=.5)  
text(x=2,y=2,labels = "cex=0.8",cex=.8)  
text(x=3,y=3,labels = "cex=1",cex=1)  
text(x=4,y=4,labels = "cex=1.2",cex=1.2)  
text(x=5,y=5,labels = "cex=1.5",cex=1.5)

lty:指定线条类型，主要包括实线、虚线、点线、点划线等7种样式

plot(0,type="n",xlim=c(0,6),ylim=c(6,0),axes=F,  
     main='lty类型',xlab='',ylab='')  
for ( i in 0:6)\{  
  abline(h = i,lty=i)  
  text(x=0.1,y=i-0.1,labels = paste('lty=',i))  
\}

lwd：线条宽度，lwd是以默认值的相对大小来表示的（默认值为1）

plot(0,type="n",xlim=c(0,6),ylim=c(6,0),axes=F,  
     main='lwd宽度',xlab='',ylab='')  
lines(1:5,rep(1,5),lwd=0.5);text(0.5,1,labels = paste("lwd=",0.5))  
lines(1:5,rep(2,5),lwd=1 );text(0.5,2,labels = paste("lwd=",1))  
lines(1:5,rep(3,5),lwd=2 );text(0.5,3,labels = paste("lwd=",1.5))  
lines(1:5,rep(4,5),lwd=3 );text(0.5,4,labels = paste("lwd=",2))

颜色（比较重要）

col:默认颜色向量自动循环使用

col.axis:坐标轴刻度文字的颜色

col.lab:坐标轴标签大的颜色

col.main:标题的颜色

col.sub:副标题的颜色

fg:前景色

bg:背景色

R语言默认提供了自带的固定种类的颜色。

colors()提供了657种颜色

读者可以自行选取想要的颜色

colors()\[grep('red',colors())\] \#查找含有‘red’字符的

我们也可以将657种颜色绘制出来

pdf('1.pdf',height=100)  
par(mar=c(0,8,0,0))  
barplot(rep(1,length(colors())),col=colors(),names.arg = colors(),horiz = T, las=1,xaxt='n')  
dev.off()

现将部分颜色展示如下：

R中也提供了特定颜色主题的配色方案

rainbow():彩虹的颜色

heatcolors():从红色到黄色再到白色

terrain.colors():从绿色到黄色再到棕色最后到白色

topo.colors():从蓝色到青色再到黄色最后到棕色

cm.colors():从青色到白色再到粉红色

par(mfrow=c(5,1),xaxs='i',yaxs='i',mar=c(0.1,0.1,2,0.1))  
n<-1000  
barplot(rep(1,n),col=rainbow(n),border=rainbow(n),axes=F,main="Rainbow()")  
barplot(rep(1,n),col=heat.colors(n),border=heat.colors(n),axes=F,main="heat.colors()")  
barplot(rep(1,n),col=terrain.colors(n),border=terrain.colors(n),axes=F,main="terrain.colors()")  
barplot(rep(1,n),col=topo.colors(n),border=topo.colors(n),axes=F,main="topo.colors()")  
barplot(rep(1,n),col=cm.colors(n),border=cm.colors(n),axes=F,main="cm.colors()")  
![640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1][]  
此外，RcolorBrewer颜色扩展包提供了三套很好的配色方案

连续型：Sequential,通常用来标记数值的大小

极端型：生成用深色强调两端，浅色标识中部的系列颜色，用来标记数据中的离群点

离散型：生成一系列彼此差异比较明显的颜色，用来标记分类数据。

library(RColorBrewer)  
display.brewer.all(type="seq") \#连续型  
display.brewer.all(type="div") \#极端性  
display.brewer.all(type="qual")\#离散型  
display.brewer.all()           \#三种类型全部输出

读者可以尝试分表输出三种类型![640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 1][]

文本属性：文本大小和字体

文本大小

cex:默认值为1

cex.axis:坐标轴刻度文字缩放倍数

cex.lab:坐标轴标签缩放倍数

cex.mian:标题缩放倍数

cex.sub:副标题缩放倍数

字体

font:一般用1，2，3，4，代表正常体，粗体，斜体，粗斜体

font.axis:坐标轴刻度字体样式

font.lab:坐标轴标签字体样式

font.main:标题字体样式

font.sub:副标题字体样式

ps:字体磅值

family:绘制文本时使用的字体族（serif:衬线，sans:无衬线，mono:等宽）

在window系统中，我们可以查看family的具体映射：

![640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 2][]  
如果以pdf输出图形的话，可以利用函数查看在你的系统中有哪些字体可用

![640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 3][]  
查看font类型：

plot(0:5,0:5,type="n",xlab = '',ylab = '',axes = F,main="font类型")  
text(1,1,labels = "font=1",font=1,cex=2)  
text(2,2,labels = "font=2",font=2,cex=2)  
text(3,3,labels = "font=3",font=3,cex=2)  
text(4,4,labels = "font=4",font=4,cex=2)  
![640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 4][]  
图形尺寸和边界尺寸

pin:以英寸表示的图形尺寸（宽和高）

mai:以数值向量表示的边界大小（顺序是下左上右）

mar:以数值向量表示的边界大小（顺序是下左上右），默认值是c(5,4,4,2)+0.1

坐标轴

语法规则：axis(side = ,at = ,labels = ,tick = ,line = ,pos = ,outer = ,font = ,lty = ,... = )

<table style="margin:0px 0px 10px; padding:0px; border-collapse:collapse; width:670px; max-width:100%; word-wrap:break-word!important">    
 <tbody style="margin:0px; padding:0px; max-width:100%; word-wrap:break-word!important"> 
  <tr style="margin:0px; padding:0px; max-width:100%; word-wrap:break-word!important; height:18px"> 
   <td style="margin:0px; padding:5px 10px; word-wrap:break-word!important; word-break:break-all; border:1px solid rgb(221,221,221); max-width:100%"> 参数</td> 
   <td colspan="7" style="margin:0px; padding:5px 10px; word-wrap:break-word!important; word-break:break-all; border:1px solid rgb(221,221,221); max-width:100%"> 描述</td> 
  </tr> 
  <tr style="margin:0px; padding:0px; max-width:100%; word-wrap:break-word!important; height:18px"> 
   <td style="margin:0px; padding:5px 10px; word-wrap:break-word!important; word-break:break-all; border:1px solid rgb(221,221,221); max-width:100%"> side</td> 
   <td colspan="7" style="margin:0px; padding:5px 10px; word-wrap:break-word!important; word-break:break-all; border:1px solid rgb(221,221,221); max-width:100%"> 一个整数，（1=下，2=左，3=上，4=右）</td> 
  </tr> 
  <tr style="margin:0px; padding:0px; max-width:100%; word-wrap:break-word!important; height:18px"> 
   <td style="margin:0px; padding:5px 10px; word-wrap:break-word!important; word-break:break-all; border:1px solid rgb(221,221,221); max-width:100%"> at</td> 
   <td colspan="7" style="margin:0px; padding:5px 10px; word-wrap:break-word!important; word-break:break-all; border:1px solid rgb(221,221,221); max-width:100%"> 一个数值型向量，表示需要绘制刻度线的位置</td> 
  </tr> 
  <tr style="margin:0px; padding:0px; max-width:100%; word-wrap:break-word!important; height:18px"> 
   <td style="margin:0px; padding:5px 10px; word-wrap:break-word!important; word-break:break-all; border:1px solid rgb(221,221,221); max-width:100%"> labels</td> 
   <td colspan="7" style="margin:0px; padding:5px 10px; word-wrap:break-word!important; word-break:break-all; border:1px solid rgb(221,221,221); max-width:100%"> 一个字符型向量，表示置于刻度线旁边的文字标签（如果为NULL，则将直接使用at中的值）</td> 
  </tr> 
  <tr style="margin:0px; padding:0px; max-width:100%; word-wrap:break-word!important; height:18px"> 
   <td style="margin:0px; padding:5px 10px; word-wrap:break-word!important; word-break:break-all; border:1px solid rgb(221,221,221); max-width:100%"> pos</td> 
   <td colspan="7" style="margin:0px; padding:5px 10px; word-wrap:break-word!important; word-break:break-all; border:1px solid rgb(221,221,221); max-width:100%"> 坐标轴线绘制位置的坐标（即与另一条坐标轴相交位置的值）</td> 
  </tr> 
  <tr style="margin:0px; padding:0px; max-width:100%; word-wrap:break-word!important; height:18px"> 
   <td style="margin:0px; padding:5px 10px; word-wrap:break-word!important; word-break:break-all; border:1px solid rgb(221,221,221); max-width:100%"> las</td> 
   <td colspan="5" style="margin:0px; padding:5px 10px; word-wrap:break-word!important; word-break:break-all; border:1px solid rgb(221,221,221); max-width:100%"> 标签是否平行于（=0）或垂直于（=2）坐标轴</td> 
   <td style="margin:0px; padding:5px 10px; word-wrap:break-word!important; word-break:break-all; border:1px solid rgb(221,221,221); max-width:100%"> <br style="margin:0px; padding:0px; max-width:100%; word-wrap:break-word!important"> </td> 
   <td style="margin:0px; padding:5px 10px; word-wrap:break-word!important; word-break:break-all; border:1px solid rgb(221,221,221); max-width:100%"> <br style="margin:0px; padding:0px; max-width:100%; word-wrap:break-word!important"> </td> 
  </tr> 
  <tr style="margin:0px; padding:0px; max-width:100%; word-wrap:break-word!important; height:18px"> 
   <td style="margin:0px; padding:5px 10px; word-wrap:break-word!important; word-break:break-all; border:1px solid rgb(221,221,221); max-width:100%"> tck</td> 
   <td colspan="7" style="margin:0px; padding:5px 10px; word-wrap:break-word!important; word-break:break-all; border:1px solid rgb(221,221,221); max-width:100%"> <p style="margin-top:0px; margin-bottom:0px; padding-top:0px; padding-bottom:0px; max-width:100%; clear:both; min-height:1em; white-space:pre-wrap; word-wrap:break-word!important"> 刻度线的长度，以相对于绘图区域大小的分数表示（负值表示在图形外侧，正值表示在图形内侧，0表示禁用刻度，1表示绘制网格线）；默认值为-0.01</p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

边框

bty参数可以设置图形边框样式，取值为 o,l,7,c,u,j

par(mfrow=c(2,3))  
for(i in c('o','l','u','7','c','\]'))\{  
  plot(1:10,1:10,axes=T,xlab='',ylab='',bty=i,main=paste("bty=",i))  
\}

![640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 5][]当然box()函数同样可以设置各边框的线条样式

参考线

语法规则：abline(a = ,b = ,h = ,v = ,reg = ,coef = ,untf = ,... = )

a、b:截距和斜率

h、v：水平线和垂直线

coef:回归系数，提供给a、b值

网格线

语法规则：grid(nx = ,ny = ,col = ,lty = ,lwd = ,equilogs = )

nx:设置垂直网格线数目

ny：设置水平网格线数目

线段

segments()函数

语法规则：segments(x0 = ,y0 = ,x1 = ,y1 = ,col = ,lty = ,lwd = ,... = )

x0和y0表示线段的起始点，

x1和y1表示线段的终点坐标

箭头

语法规则：arrows(x0 = ,y0 = ,x1 = ,y1 = ,length = ,angle = ,code = ,col = ,lty = ,lwd = ,... = )

x0、y0、x1、y1代表绘制的起始和终点坐标

length:箭头边缘的长度

angle：箭头角度

code:在起点还是终点或者两者都绘制箭头（0：不绘制，1：起点，2：终点，3：两端）

plot(1:10,1:10,axes=F,xlab='',ylab='',type="n")  
arrows(1,1,8,1,angle=90,length = 0.1,code = 0);text(9,1,'angle=90')  
arrows(1,3,8,3,angle=60,length = 0.1,code = 1);text(9,3,'angle=60')  
arrows(1,5,8,5,angle=45,length = 0.1,code = 2);text(9,5,'angle=45')  
arrows(1,7,8,7,angle=30,length = 0.1,code =3);text(9,7,'angle=30')  
arrows(1,9,8,9,angle=0, length = 0.1,code = 1);text(9,9,'angle=0')

![640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 6][]

type样式

在低级绘图函数中type有9中类型

par(mfrow=c(3,3))  
for(i in c('p','l','b','c','o','h','s','S','n'))\{  
  plot(1:10,1:10,axes=T,xlab='',ylab='',type=i,main=paste("type=",i))  
\}

![640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 7][]

图形布局

par函数和layout函数

par中图形参数mfrow=c(nrow,ncol）

layout函数更加灵活，多样。

语法规则：layout(mat = ,widths = ,heights = ,respect = )

mat：自定义的矩阵

widths:各列宽组成的向量

heights:各行高度值组成的一个向量

respect：逻辑值或者是一个矩阵对象

mat<-matrix(c(1,1,4,2,3,4),nrow = 2,byrow = T)  
layout(mat,widths=c(1,1,2),heights = c(1,1))  
attach(mtcars)  
hist(mpg,main='')\#高：50%，宽：50%  
hist(mpg,main='')\#高：50%，宽：25%  
hist(mpg,main='')\#高：50%，宽：25%  
hist(mpg,main='')\#高：100%，宽：50%

detach(mtcars)

![640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 8][]  
若你想要精细布局你的图形，你还可以借助于fig函数

首先我们要知道一副图形，它的左下角对应的是c(0,0),右上角为c(1,1)

而fig（x1,x2,y1,y2）,x1,x2横向坐标占据空间范围，y1,y2纵向坐标范围。

opar<-par(no.readonly = T)  
par(fig=c(0,0.8,0.2,1))  
attach(mtcars)  
plot(mpg~wt,xlab='')  
par(fig=c(0,0.8,0,0.45),new=T)  
boxplot(wt,horizontal = T)  
par(fig=c(0.7,1,0,1),new=T)  
boxplot(mpg)  
par(opar)  
detach(mtcars)

![640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 9][]

R的基本绘图参数还有很多，若读者感兴趣，可以参考par函数中的内容。可以说你的par函数掌握的怎么样，就决定着你的R语言基本绘图能力如何。

参考书籍：R语言实战、R语言与网站分析

[640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1]: /images/20220717/786018d8cf7f404bb3068855d9faa2c0.png
[640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 1]: /images/20220717/8c964f883e2149eab598b171384241f2.png
[640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 2]: /images/20220717/075c7e4a094f4f09974268076a7de06a.png
[640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 3]: /images/20220717/36d839cd500645be959b16dffa223ae6.png
[640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 4]: /images/20220717/2fc2f7ba8262478294c9c4d5e9dec07e.png
[640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 5]: /images/20220717/c2b0c9d9dc834031b70d3436272ea06f.png
[640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 6]: /images/20220717/f222fd712f2d42ef894b31408d9ed8e3.png
[640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 7]: /images/20220717/75751ccf75bd4693a16aac0f2c776791.png
[640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 8]: /images/20220717/0fb3b16465574034818572ba98f0b695.png
[640_wx_fmt_png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 9]: /images/20220717/28c5621a6dab4fda8400c8bb3d90ac85.png