R语言绘图篇（二）

时间：2024-11-11 22:38:46

1.散点图

library(base)
attach(mtcars)
plot(mtcars$wt,mtcars$mpg,
     main="Basic Scatter plot of MPG ",
     xlab="Car Weight(lbs/100)",
     ylab="Miles Per Gallon",
     pch=19)
abline(lm(mtcars$mpg~mtcars$wt),col="red",lwd=2,lty=1)
lines(lowess(mtcars$wt,mtcars$mpg),col="blue",lwd=2,lty=2)
#lowess（）函数用来添加一条平滑曲线，lowess（）和loess（）,loess是基于lowess（）表达式版本的更新和更强大拟合函数

car中的scatterplot（）函数可方便地绘制散点图，并添加拟合曲线、边界箱线图和置信椭圆，还可按子集绘图和交互式地识别点。

library(car)
scatterplot(mpg~wt|cyl,data=mtcars,lwd=2,
            main="Scatter Plot of MPG  by # Cylinders",
            xlab="Weight of Car(lbs/1000)",
            ylab="Miles Per Gallon",
            =TRUE,
            ="identify",
            labels=(mtcars),
            boxplots="xy")

2.散点图矩阵

（1）pairs（）函数可创建基础的散点图矩阵

pairs(~mpg+disp+drat+wt,data=mtcars,main="Basic Scatter Plot Matrix")

pairs(~mpg+disp+drat+wt,data=mtcars,main="Basic Scatter Plot Matrix",=NULL)


（2）car包中的scatterplotMatrix（）函数也可生成散点图矩阵

scatterplotMatrix（）函数创建的散点图矩阵，主对角线上有核密度曲线和轴须图，其余图形都含有线性和平滑拟合曲线

可进行如下操作：
以某个因子为条件绘制散点图矩阵；
包含线性和平滑拟合曲线；
在主对角线放置箱线图、密度图或者直方图；
在各单元格的边界添加轴须图。 

library(car)
scatterplotMatrix(~mpg+disp+drat+wt,data=mtcars,spread=FALSE,=2,main="Scatter Plot Matrix via car Packages")



library(car)
scatterplotMatrix(~mpg+disp+drat+wt|cyl,data=mtcars,spread=FALSE,diagonal="histogram",main="Scatter Plot Matrix via car Package")

（3）gclus包中的cpairs（）函数

提供一个有趣的散点图矩阵变种，含有可能重排矩阵中变量位置的选项，可让相关性更高的变量更靠近主对角线，还可对各单元格进行颜色编码来展示变量间的相关性大小。 

("gclus")
library(gclus)
mydata<-mtcars[c(1,3,5,6)]
<-abs
mycolors<-()
myorder<-()
cpairs(mydata,myorder,=mycolors,gap=5,main="Variable Ordered and Colored by Correlation")


由结果可知，相关性最高的变量是车重与排量，以及每加仑英里数与车重（标为红色，且离主对角线最近）；

相关性最低的是后轴比与每加仑英里数（标注为黄色，且离主对角线很远）。

3.高密度散点图

(1234)
n<-10000
c1<-matrix(rnorm(n,mean=0,sd=.5),ncol=2)
c2<-matrix(rnorm(n,mean=3,sd=2),ncol=2)
mydata<-rbind(c1,c2)
mydata<-(mydata)
names(mydata)<-c("x","y")
with(mydata,plot(x,y,pch=19,main="Scatter Plot with 10,000 observation"))

with(mydata,smoothScatter(x,y,main="Scatterplot Colored by Smoothed Densities"))

hexbin包中的hexbin（）函数将二元变量的封箱放到六边形单元格中

("hexbin")
library(hexbin)
with(mydata,{bin<-hexbin(x,y,xbins=50)
             plot(bin,main="Hexagonal Binning with 10,000 Observations")})


IDPmisc包中的iplot（）函数可通过颜色来展示点的密度（在某特定点上数据点的数目）

with(mydata,iplot(x,y,main="Image Scatter Plot with Color Indicating Density"))



4.三维散点图

对三个变量的交互关系进行可视化  可用scatterplot3d中的scatterplot3d（）函数来绘制它们的关系

("scatterplot3d")
library(scatterplot3d)
attach(mtcars)
scatterplot3d(mtcars$wt,mtcars$disp,mtcars$mpg,
              main="Basic 3D Scatter Plot")



library(scatterplot3d)
attach(mtcars)
scatterplot3d(mtcars$wt,mtcars$disp,mtcars$mpg,
              pch=16,
              highlight.3d=TRUE,
              type="h",
              main="Basic 3D Scatter Plot")

s3d<-scatterplot3d(mtcars$wt,mtcars$disp,mtcars$mpg,
              pch=16,
              highlight.3d=TRUE,
              type="h",
              main="Basic 3D Scatter Plot")
fit<-lm(mtcars$mpg~mtcars$wt+mtcars$disp)
s3d$plane3d(fit)

旋转三维散点图

rgl包中的plot3d（）函数创建可交互的三维散点图

("rgl")
library(rgl)
attach(mtcars)
plot3d(mtcars$wt,mtcars$disp,mtcars$mpg,col="red",size=5)

可通过鼠标旋转坐标轴


("Rcmdr")
library(Rcmdr)
attach(mtcars)
scatter3d(mtcars$wt,mtcars$disp,mtcars$mpg)
scatter3d（）函数可包含各种回归曲面，比如线性、二次、平滑和附加等类型。

5.气泡图

思想：创建一个二维散点图，然后用点的大小来代表第三个变量的值。

可用symbols（）函数来创建气泡图

attach(mtcars)
r<-sqrt(disp/pi)
symbols(mtcars$wt,mtcars$mpg,circler=r,inches=0.30,
        fg="white",bg="lightblue",
        main="Bubble Plot with point size proportional to displacement",
        xlab="Weigt of Car(lbs/1000)",ylab="Miles Per Gallon")
text(wt,mpg,rownames(mtcars),cex=0.6)
detach(mtcars)

6.折线图

刻画变动的优秀工具

创建散点图和折线图 
opar<-par(=TRUE)
par(mfrow=c(1,2))
t1<-subset(Orange,Tree==1)
plot(t1$age,t1$circumstance,
     xlab="Age(days)",
     ylab="Circmference(mm)",
     main="Orange Tree 1 Growth")
plot(t1$age,t1$circumstance,
     xlab="Age(days)",
     ylab="Circmference(mm)",
     main="Orange Tree 1 Growth",
     type="b")


拆线图类型
类型 图形外形
p 只有点
l 只有线
o 实心点和线（即线覆盖在点上）
b、c 线连接点（c时不绘制点）
s、S 阶梯线
h 直方图式的垂直线
n 不生成任何点和线（通常用来为后面的命令创建坐标）

plot（）和lines（）函数工作原理不同，plot（）被调用时即创建一幅新图，而lines（）函数则是在已存在的图形上添加信息，并不能自己生成图形。 
Orange$Tree<-(Orange$Tree)
ntrees<-max(Orange$Tree)
xrange<-range(Orange$age)
yrange<-range(Orange$circumference)

plot(xrange,yrange,
     type="n",
     xlab="Age(days)",
     ylab="Circumstance(mm)")
colors<-rainbow(ntrees)
linetype<-c(1:ntrees)
plotchar<-seq(18,18+ntrees,1)
for(i in 1:ntrees){
  tree<-subset(Orange,Tree==i)
  lines(tree$age,tree$circumference,
        type="b",
        lwd=2,
        lty=linetype[i],
        col=colors[i],
        pch=plotchar[i]
    )
}
title("Tree Growth","example of line plot")
legend(xrange[1],yrange[2],
       1:ntrees,
       cex=.8,
       col=colors,
       pch=plotchar,
       lty=linetype,
       title="Tree")


7.相关图

("seriation")
library(corrgram)
corrgram(mtcars,ordr=TRUE,=,
         =,=,
         main="Correlogram of mtcars intercorrelations")

默认地，蓝色和和从左下指向右上的斜杠表示单元格中的两个变量呈正相关；反过来，绝色和从左上指向右下的斜杠表示变量呈负相关。色彩越深，饱和度越高，说明变量相关性越大。

上三角单元格用饼图显示了相同的信息，颜色同上，但相关性大小由被填充的饼图块的大小来展示。正相关从12点钟处开始顺时针填充饼图，而负相关则是逆时针方向填充饼图。


corrgram（）函数的panel选项

位置 面板选项 描述
非对角线 用饼图的填充比例来表示相关性大小 

用阴影的深度来表示相关性的大小

绘制置信椭圆和平滑拟合曲线

绘制散点图
主对角线 输出变量的最大最小值

变量的名字 

corrgram(mtcars,ordr=TRUE,=,
         =NULL,=,
         main="Correlogram of mtcars intercorrelations")


8.马赛克图

·当变量是类别变量时，且数目多于三个的时候，可使用马赛克图。马赛克图中，嵌套矩阵面积正比于单元格频率，其中该频率即多维列联表中的频率。颜色和阴影可表示拟合模型的残差值。

vcd包中的mosaic（）函数可以绘制马赛克图

base包中的mosaicplot（）也可绘制马赛克图。

以 base中的Titanic数据集为例

ftable(Titanic)
library(vcd)
mosaic(Titanic,shade=TRUE,legend=TRUE)



































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