最近沉迷学习R语言，不得不说《R语言实战》真的太详细了，详细的阅读完这本书后，我的收获不小。为了方便自己复习，将这本书的内容整理归纳为两个部分：统计篇(数据分析)和图形篇(数据可视化)。

图形篇将会分为四个部分：图形初阶、基础图形、中级绘图和高级图形进阶(内容与原书对应)

图形初阶主要是一些图形的基本，内容如下。绘制一张规范美观的论文图表，最重要的是就是通过微调达到要求(不管是编辑还是导师的要求)。这里插一句，以前习惯于通过Origin的调整方式(双击操作)。到了用R语言的时候，怎么去调整图形参数就成了问题。

图形初阶就是调整图形，让图形达到自己要求的最好方法

1.1 符号与线条

表1 用于指定符号和线条类型的参数参数描述

pch指定绘制点时使用的符号

cex指定符号的大小

lty指定线条类型

lwd指定线条宽度

图1参数pch可指定的绘图符号

图2参数lty可指定的线条类型

1.2 颜色

表2 用于指定颜色的参数参数描述

col默认的绘图颜色

col.axis坐标轴刻度文字的颜色

col.lab坐标轴标签(名称)的颜色

col.main标题颜色

col.sub副标题颜色

fg图形的前景色

bg图形的背景色

在R中，生成颜色的方式有以下5种颜色下标(col=1)

颜色名称(col="white")

十六进制的颜色值(col="#FFFFFF")

RGB值，函数rgb()可基于红—绿—蓝三色值生成颜色

HSV值来指定颜色，hsv()则基于色相—饱和度—亮度值

函数colors()可以返回所有可用颜色的名称。

Earl F. Glynn为R中的色彩创建了一个优秀的在线图表，参见http://research.stowers-institute.org/efg/R/Color/Chart。

R中也有多种用于创建连续型颜色向量的函数，包括rainbow()、heat.colors()、terrain.colors()、topo.colors()以及cm.colors()。

1.3 文本属性

表3 用于指定文本大小的参数参数描述

cex表示相对于默认大小缩放倍数的数值

cex.axis坐标轴文字的缩放倍数

cex.lab坐标轴标签(名称)的缩放倍数

cex.main标题的缩放倍数

cex.sub副标题的缩放倍数

表4 用于指定字体族、字号和字样的参数参数描述

font整数。用于指定绘图使用的字体样式。1=常规，2=粗体，3=斜体，4=粗斜体，5=

符号字体

font.axis坐标轴刻度文字的字体样式

font.lab坐标轴标签(名称)的字体样式

font.main标题的字体样式

font.sub副标题的字体样式

ps字体磅值(1磅约为1/72英寸)。文本的最终大小为 ps*cex

family绘制文本时使用的字体族。标准的取值为serif(衬线)、sans(无衬线)和mono(等宽)

1.4 图形尺寸与边界尺寸

表5 用于指定图形尺寸与边界尺寸的参数参数描述

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，顺序为“下、左、上、右”，单位为英寸

mar以数值向量表示的边界大小，顺序为“下、左、上、右”，单位为英分*。默认值为c(5, 4, 4, 2) +  0.1

oma设定图形的内边界

关于边界参数的完整指南，不妨参阅Earl F. Glynn编写的一份全面的在线教程(http://research.stowers-institute.org/efg/R/Graphics/Basics/mar-oma/)

2.1 标题

可以使用title( )函数为图形添加标题和坐标轴标签。函数title( )中亦可指定其他图形参数(如文本大小、字体、旋转角度和颜色)。调用格式为：

title(main=“main title”,sub=”sub-title”,xlab=”x-axis label”,ylab=”y-axis label”)

2.2 坐标轴

使用函数axis( )来创建自定义的坐标轴，而非使用R中的默认坐标轴。其格式为：

axis(side,at=,labels=,pos=,lty=,col=,las=,tck=,..)

表6 坐标轴选项选项描述

side一个整数，表示图形在哪边绘制坐标轴(1=下，2=左，3=上，4=右)

at一个数值型向量，表示需要绘制刻度线的位置

labels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，则直接使用at中的值)

pos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)

lty线条类型

col线条和刻度线的颜色

las标签是否平行(=0)或垂直于(=2)坐标轴

tck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表示禁用刻度线，1表示绘制网格线)；默认值为-0.01

…其他图形参数

创建自定义坐标轴时，你应当禁用高级绘图函数自动生成的坐标轴。参数axes=FALSE将禁用全部坐标轴(包括坐标轴框架线，除非你添加了参数frame.plot=TRUE)。参数xaxt="n"和yaxt="n"将分别禁用X轴或Y轴(会留下框架线，只是去除了刻度)。次要刻度线

注意，我们最近创建的图形都只拥有主刻度线，却没有次要刻度线。要创建次要刻度线，你需要使用Hmisc包中的minor.tick()函数。

minor.tick(nx=n, ny=n, tick.ration=n)

其中nx和ny分别指定了X轴和Y轴每两条主刻度线之间通过次要刻度线划分

得到的区间个数。tick.ratio表示次要刻度线相对于主刻度线的大小比例。当前的主刻度线长度可以使用par("tck")获取。

2.3 参考线

函数abline()可以用来为图形添加参考线。函数abline()中也可以指定其他图形参数(如线条类型、颜色和宽度)。其使用格式为：

abline(h=yvalues,v=xvalues)

2.4 图例

使用函数legend()来添加图例(果然不出所料)。其使用格式为：

Legend(location,title,legend,…)

表7 图例选项选项描述

location有许多方式可以指定图例的位置。你可以直接给定图例左上角的x、y坐标，也可以执行locator(1)，然后通过鼠标单击给出图例的位置，还可以使用关键字bottom、bottomleft、left、topleft、top、topright、right、bottomright或center放置图例。如果你使用了以上某个关键字

title图例标题的字符串(可选)

legend图例标签组成的字符型向量

bty指定盒子样式

bg指定背景色

cex指定大小

text.col指定文本颜色

…其他选项。如果图例标示的是颜色不同的线条，需要指定col=加上颜色值组成的向量。如果图例标示的是符号不同的点，则需指定pch=加上符号的代码组成的向量。如果图例标示的是不同的线条宽度或线条类型，请使用lwd=或lty=加上宽度值或类型值组成的向量。要为图例创建颜色填充的盒形(常见于条形图、箱线图或饼图)，需要使用参数fill=加上颜色值组成的向量。

2.5 文本标注

我们可以通过函数text()和mtext()将文本添加到图形上。text()可向绘图区域内部添加文本，而mtext()则向图形的四个边界之一添加文本。使用格式分别为：

text(location,“text to place”,pos,…)

mtext(“text to place”,side,line=n,…)

表8 函数text()和mtext()的选项选项描述

location文本的位置参数。可为一对x,y坐标，也可通过指定location为locator(1)使用鼠标交互式地确定摆放位置

pos文本相对于位置参数的方位。1=下，2=左，3=上，4=右。如果指定了pos，就可以同时指定参数offset=作为偏移量，以相对于单个字符宽度的比例表示

side指定用来放置文本的边。1=下，2=左，3=上，4=右。你可以指定参数line=来内移或外移文本，随着值的增加，文本将外移。也可使用adj=0将文本向左下对齐，或使用adj=1右上对齐

其他常用的选项有cex、col和font(分别用来调整字号、颜色和字体样式)。除了用来添加文本标注以外，text( )函数也通常用来标示图形中的点。我们只需指定一系列的x, y坐标作为位置参数，同时以向量的形式指定要放置的文本。x、y和文本标签向量的长度应当相同。

数学标注

可以使用类似于TeX中的写法为图形添加数学符号和公式。请参阅help(plotmath)以获得更多细节和示例。要即时看效果，可以尝试执行demo(plotmath)。

3 图形的组合

在R中使用函数par()或layout()可以容易地组合多幅图形为一幅总括图形。

函数layout()的调用形式为layout(mat)，其中的mat是一个矩阵，它指定了所要组合的多个图形的所在位置。

图形布局的精细控制

要理解这幅图的绘制原理，请试想完整的绘图区域：左下角坐标为(0,0)，而右上角坐标为(1,1)。图3是一幅示意图。参数fig=的取值是一个形如c(x1,x2, y1, y2)的数值向量。fig=默认会新建一幅图形，所以在添加一幅图到一幅现有图形上时，请设定参数new=TRUE。

图3 图形布局示意图