graphics | 基础绘图系统(一)——主函数plot及其参数
R语言的基础绘图系统主要由基础包graphics
提供,它包含了各式的图形绘制函数,如折线图、直方图、箱形图等。本篇主要介绍plot()
函数的用法,它主要用于绘制散点图和折线图。
plot()
函数的语法结构如下:
plot(x, y = NULL, type = "p",xlim = NULL, ylim = NULL,log = "", main = NULL, sub = NULL, xlab = NULL, ylab = NULL,ann = par("ann"), axes = TRUE, frame.plot = axes,panel.first = NULL, panel.last = NULL, asp = NA,xgap.axis = NA, ygap.axis = NA,...)
x和y分别是绘图点的横纵坐标,y可以省略
x相当于自变量,y相当于因变量;
y没缺省时,必须和x同长度,类型是可以向量化的数据结构,如向量、矩阵的行或列、数组的元素、数据框的列、列表的元素等;
y缺省时,x为单列时,y默认为c(1:n),其中n为x的长度;
y缺省时,x为两列的矩阵或数据框,则该矩阵或数据框的第一、二列分别对应自变量和因变量。
par(mfrow = c(2,2))
set.seed(123)
x <- c(1:5)
y <- runif(5, 0, 10)# x和y是同长度的向量
plot(x, y, type = "b", main = "x和y是同长度的向量")
# y缺省
plot(x, type = "b", main = "y缺省")x2 <- cbind(x, y)
x2df <- as.data.frame(x2)# x为两列的矩阵
plot(x2, type = "b", main = "x为两列的矩阵")
# x为两列的数据框
plot(x2df, type = "b", main = "x为两列的数据框")
y缺省时,x为三列及以上的矩阵时,则该矩阵的第一、二列分别对应自变量和因变量,其他列忽略;
y缺省时,x为三列及以上的数据框时,则绘制各列两两之间的关系。
set.seed(123)
x <- c(1:5)
y3 <- matrix(runif(15, 0, 10), ncol = 3)
x4 <- cbind(x, y3)
x4df <- as.data.frame(x4)# x为四列的矩阵时,只绘制前两列之间的关系
plot(x4, type = "b", main = "x为四列的矩阵")
# x为四列的数据框,绘制各列两两之间的关系
plot(x4df, main = "x为四列的数据框")
参数type控制图形类型
参数type
共有9种可选项,默认值为p,表示散点图(points);当为n时不输出任何图形,这样可以为后续操作形成空白的绘图区域。具体可参见以下例子:
par(mfrow = c(3,3))
set.seed(123)
x <- c(1:5)
y <- runif(5, 0, 10)
x2 <- cbind(x, y)plot(x2, type = "n", main = "不显示")
plot(x2, type = "p", main = "散点图")
plot(x2, type = "l", main = "折线图")
plot(x2, type = "b", main = "散点+间断折线")
plot(x2, type = "c", main = "间断折线")
plot(x2, type = "o", main = "散点+连续折线")
plot(x2, type = "h", main = "垂直于x轴")
plot(x2, type = "s", main = "楼梯形状")
plot(x2, type = "S", main = "反楼梯形状")
main控制绘图标题,sub控制绘图次标题
set.seed(123)
x <- c(1:5)
y <- runif(5, 0, 10)
x2 <- cbind(x, y)plot(x2, type = "b", main = "这是标题", sub = "这是次标题")
坐标轴和边框参数
plot()
的一些参数可用于对坐标轴的样式进行修改:
xlim
和ylim
分别用于控制图形横、纵坐标的范围,默认为NULL,超过xlim或ylim的取值不会被绘制出来;
xlab
和ylab
分别控制横、纵坐标轴的标签;
log
控制坐标轴的刻度是否为等对数间距,log = "x"表示横坐标轴刻度对数化,log = "y"表示纵坐标轴对数化,log = "xy"或log = "yx"表示横、纵坐标轴均对数化;
asp
控制纵坐标和横坐标单位刻度的长度之比,比如当asp = 2时表示1单位y轴的刻度是1单位x轴刻度长度的两倍;
xgap.axis
和ygap.axis
分别控制横、纵坐标刻度值的间隙,必须为正数,数值越大,间隙越宽。
set.seed(123)
x <- c(1:5)
y <- runif(5, 0, 10)
x2 <- cbind(x, y)par(mfrow = c(2,2))
# 控制显示范围
plot(x2, type = "b", xlim = c(1,4), ylim = c(1,9), main = "控制显示范围")
# 设置坐标轴标签
plot(x2, type = "b", xlab = "这是横坐标", ylab = "这是纵坐标", main = "设置坐标标签")
# 坐标轴对数化
plot(x2, type = "b", log = "x", main = "坐标轴对数化")
# 设置纵坐标与横坐标单位刻度长度之比
plot(x2, type = "b", asp = 0.4, main = "asp = 0.4")par(mfrow = c(1,2))
# 横坐标轴间隙为1
plot(x2, type = "b", xgap.axis = 1, main = "xgap.axis = 1")
# 横坐标轴间隙为4
plot(x2, type = "b", xgap.axis = 4, main = "xgap.axis = 4")
axes
控制是否显示坐标轴和边框,默认为TRUE表示显示,当为FALSE,不显示坐标轴和边框;
frame.plot
参数用于控制是否绘制边框,此参数不影响坐标轴的显示。
par(mfrow = c(2,2))
set.seed(123)
x <- c(1:5)
y <- runif(5, 0, 10)
x2 <- cbind(x, y)# 不显示坐标轴和边框
plot(x2, type = "b", axes = F, main = "不显示坐标轴和边框")
# 不显示边框,坐标轴仍显示
plot(x2, type = "b", frame.plot = F, main = "只显示坐标轴")
# 不显示坐标轴,边框仍显示
plot(x2, type = "b", axes = F, frame.plot = T, main = "只显示边框")
panel.first和panel.last用于设置网格
调用panel.first时,网格会先于图形绘制,故网格在图形之下;
调用panel.last时,网格会后于图形绘制,故网格在图形之上。
par(mfrow = c(1,2))
set.seed(123)
x <- c(1:5)
y <- runif(5, 0, 10)
x2 <- cbind(x, y)plot(x2, type = "l", panel.first = grid(5, 10),pch = 0, lwd = 4, col = "blue",main = "网格在下")plot(x2, type = "l", panel.last = grid(5, 10),pch = 0, lwd = 4, col = "blue",main = "网格在上")
可以看出,由于右图图形在网格之下,因此与网格相交的部分会出现空隙。
ann参数控制标题和坐标轴标签是否显示
ann
也是par()
函数的参数,默认与par()
的ann
相同,当它为TRUE时,标题和坐标轴标签会正常显示,当为FALSE时,标题和坐标轴标签不会显示。
par(mfrow = c(1,2))
set.seed(123)
x <- c(1:5)
y <- runif(5, 0, 10)
x2 <- cbind(x, y)# 正常显示标题和坐标轴标签
plot(x2, type = "b", main = "我是标题", xlab = "这是横坐标", ylab = "这是纵坐标", ann = T)
# 隐藏标题和坐标轴标签
plot(x2, type = "b", main = "我是标题", xlab = "这是横坐标", ylab = "这是纵坐标", ann = F)
从右图可以看出,当ann = F时即使设置了标题和坐标轴标签,也不会显示。
...
中的参数均不是plot()独有的
这些参数即可以在plot()
中设置,也可以在一些依赖于plot()
函数才能生效的其他函数中进行设置,最后都作用于plot()
绘制的图形,因此放到其他函数中进行介绍。
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