R语言的绘图功能及应用案例

R语言的绘图功能及应用案例深圳华大基因研究院闻博[e-mail]2012年03月15日主要内容一、基础绘图工具1.绘图函数2.绘图参数介绍3.画图面板分割4.图形保存二、图形案例三、其它图形包一、基础绘图工具1.绘图函数2.绘图参数介绍3.画图面板分割4.图形保存一、基础绘图工具1.绘图函数在R中有两种绘图函数：1.1高级绘图函数创建一个新的图形1.2低级绘图函数在现有的图形上添加元素demo(graphics)demo(persp)一、基础绘图工具1.绘图函数1.1高级绘图函数创建一个新的图形函数名功能plot(x)以x的元素值为纵坐标、以序号为横坐标绘图plot(x,y)x与y的二元作图pie(x)饼图boxplot(x)盒形图（也称箱线图）hist(x)x的频率直方图barplot(x)x的值的条形图pairs(x)如果x是矩阵或是数据框，作x的各列之间的二元图coplot(x~y|z)关于z的每个数值（或数值区间）绘制x与y的二元图matplot(x,y)二元图，其中x的第一列对应y的第一列，依次类推qqnorm(x)正态分位数-分位数图image(x,y,z)x,y,z三元图heatmap(x)热图一、基础绘图工具1.绘图函数1.2低级绘图函数在现有的图形上添加元素函数名功能points(x,y)添加点lines(x,y)添加线text(x,y,labels,…)在(x,y)处添加用labels指定的文字mtext(text,side=3,line=0,…)在边空添加用text指定的文字segments(x0,y0,x1,y1)从(x0,y0)各点到（x1,y1）各点画线段arrows(x0,y0,x1,y1,...)同上，但添加箭头abline(a,b)绘制斜率为b和截距为a的直线abline(h=y)在纵坐标y处画水平线abline(v=x)在横坐标x处画垂直线abline(lm.obj)画出lm.obj确定的回归线rect(x1,y1,x2,y2)绘制长方形，(x1,y1)为左下角，(x2,y2)为右上角polygon(x,y)绘制连接各x,y坐标确定的点的多边形legend(x,y,legend)在点(x,y)处添加图例，说明内容由legend给定title()添加标题，也可添加一个副标题axis(side,vect)画坐标轴box()在当前的图上加边框rug(x)在x轴上用短线画出x数据的位置locator(n,type=n,…)获取鼠标在图中点击处的坐标一、基础绘图工具2.绘图参数介绍高级绘图函数共同参数选项：选项功能add=FALSE如果是TRUE，叠加图形到前一个图上(如果有的话)axes=TRUE如果是FALSE，不绘制轴与边框type=p指定图形的类型，“p”:点，“l”:线，“b”:点连线，“o”:同上，但是线在点上，“h”:垂直线，“s”:阶梯式，垂直线顶端显示数据，“S”：同上，但是垂直线底端显示数据xlim=,ylim=指定轴的显示范围xlab=,ylab=坐标轴的标签main=主标题sub=副标题axestype=oylim=c(20,100)xlim=c(7,20)一、基础绘图工具2.绘图参数介绍高级绘图函数共同参数选项：xlabylabmainsub一、基础绘图工具2.绘图参数介绍高级绘图函数共同参数选项：plot(cars,font.lab=2,main=主标题,sub=副标题,type=p,xlim=c(7,20),ylim=c(20,100))plot(cars,font.lab=2,main=主标题,sub=副标题,type=p,xlim=c(7,20),ylim=c(20,100),axes=F)一、基础绘图工具2.绘图参数介绍高级绘图函数共同参数选项：plot(cars,font.lab=2,type=p)plot(cars,font.lab=2,type=l)plot(cars,font.lab=2,type=b)plot(cars,font.lab=2,type=o)plot(cars,font.lab=2,type=h)plot(cars,font.lab=2,type=s)plot(cars,font.lab=2,type=S)一、基础绘图工具2.绘图参数介绍其它常用绘图参数help(par)参数功能adj控制关于文字对齐方式bg背景色bty图形边框形状cex符号和文字大小,cex.axis,cex.lab,cex.main,cex.subcol颜色,col.axis,col.lab,col.main,col.subfont文字字体，font.axis,font.lab,font.main,font.sublas坐标轴刻度数字标记方向lty连线的线性lwd线的宽度mar图形边空的大小mfcol,mfrowc(nr,nc)的向量，前者按列分隔绘图窗口,后者按行分隔绘图窗口pch绘图符号的类型ps文字大小pty绘图区域类型tck轴刻度长度，tck=1时，则绘制gridxaxt,yaxt如果xaxt=“n”,设置x轴不显示,如果yaxt=“n”,设置y轴不显示一、基础绘图工具2.绘图参数介绍其它常用绘图参数help(par)par(mgp=c(1.6,0.6,0),mar=c(3,3,2,1))X=1:10;Y=1:10cex_type=c(0.7,0.8,0.9,1,2,3,4,5,6,7)plot(X,Y,col=blue,pch=16,cex=cex_type,#绘图符号大小，1是正常大小cex.axis=1.1,#坐标轴刻度数字大小cex.lab=1.2,#坐标轴标签大小cex.main=1.4,#标题文字大小#cex.sub=1.3,#副标题文字大小font.axis=3,#坐标轴刻度数字字体，斜体font.lab=2,#坐标轴标签字体，粗体font.main=4,#标题字体，粗斜体#font.sub=1,#副标题字体，正常main=字体,xlim=c(1,12),ylim=c(1,12))text(X,Y,adj=0,labels=paste(cex=,cex_type),col=red,cex=1.2,font=3)一、基础绘图工具2.绘图参数介绍其它常用绘图参数help(par)R的绘图符号：pch=1:25R的绘图符号：任意字符par(mgp=c(1.6,0.6,0),mar=c(3,3,2,1))pch_type=c(1:5,15:19)X=1:10;Y=rep(6,10)plot(X,Y,col=1,pch=pch_type,cex=2,main=pch,font.lab=2)text(X,Y,adj=-0.5,labels=paste(pch=,pch_type),srt=90)注：背景色bg参数只对符号21-25有作用一、基础绘图工具2.绘图参数介绍其它常用绘图参数help(par)颜色名称：white,black,red,yellow,…colors()数字代号：1,2,3,4,5,6,7,8颜色函数：rainbow,heat.colors,terrain.colors,topo.colors,cm.colors,colors()par(mgp=c(1.6,0.6,0),mar=c(3,3,2,1))pch_type=c(1:5,15:19)X=1:10;Y=rep(6,10)plot(X,Y,col=1:10,pch=pch_type,cex=2,main=pch,font.lab=2)text(X,Y,col=1:10,adj=-0.5,labels=paste(pch=,pch_type),srt=90)一、基础绘图工具2.绘图参数介绍其它常用绘图参数help(par)控制连线的类型：lty1:实线，2:虚线，3:点线，4:点虚线，5:长虚线，6:双虚线）控制线的宽度：lwd1为正常大小，1为减小宽度，1为增加宽度par(mgp=c(1.6,0.6,0),mar=c(3,3,2,1))X=1:10;Y=1:10line_type=c(1:6)line_width=seq(from=0.6,by=0.6,length=6)plot(X,Y,col=blue,pch=16,type=n,main=linetypeandlinewidth,font.lab=2,cex.lab=1.2)abline(h=3:8,lty=line_type,col=colors()[120:126],lwd=line_width)text(3:8,3:8,adj=0,labels=paste(lty=,line_type,,lwd=,line_width),col=red,cex=1.2,font=3)一、基础绘图工具3.画图面板分割在一个面板中画多张图par中参数mfrow和mfcol#par(mfrow=c(2,2))source(mfrow.R)layout函数生成复杂的图形排列layout(mat,widths=rep(1,ncol(mat)),heights=rep(1,nrow(mat)),respect=FALSE)source(layout.R)其它函数?split.screen一、基础绘图工具3.画图面板分割在一个面板中画多张图图形边距控制：par(mar=c(5,4,4,2)+0.1)par(mai=c(bottom,left,top,right))par(oma=c(bottom,left,top,right))par(mgp=c(3,1,0))一、基础绘图工具4.图形保存输出到屏幕windows,X11windows()X11()输出到文件pdf,postscript,xfig,bitmap,pictex,cairo_pdf,svg,png,jpeg,bmp,tiffpdf(plot.pdf,width=4,height=4)png(plot.png,width=400,height=600)dev.off()#绘制完图形后关闭图形设备dev.list()通过菜单命令保存图形二、图形案例require(stats)head(cars)speeddist142241037447225816plot(cars[,1],cars[,2],pch=16,col=red,xlab=speed,ylab=dist,type=p,font.axis=2,font.lab=2,cex.lab=1.5)x=seq(5,25,by=0.1);y=10*sin(x)+50lines(x,y,col=“green,lwd=2)a=5:25;b=2*a+10*cos(a)points(a,b,pch=15,col=“blue)legend(“topleft”,pch=c(16,-1,15),lty=c(-1,1,-1),col=c(“red”,”green,blue),legend=c(plotwithpoint,lines,points))二、图形案例1.散点图——点线混合图a=read.table(“acgt.txt”,head=T)matplot(a,type=o,pch=15:18,lty=1,bg=yellow,lwd=2,xlab=Position(nt),ylab=Frequency,font=2,font.lab=2,cex.lab=1.5)legend(topright,pch=15:18,lty=1,merge=T,legend=names(a),col=1:4)ACGT/U010.05980.06610.08430.7899020.18530.24430.46500.1055030.25020.30820.28830.1533040.27060.25110.27290.2054050.3