【R与数据可视化】ggplot2包简单介绍

摘要

ggplot2包是一个优秀而强大的数据可视化R包，是R画图的一种常用手段。

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ggpolt2包是Hadley Wickham设计和实现的R扩展包，是一个优秀且强大的数据可视化R包。这个包出现时间不长，但是得到R社区很多用户的青睐，主要归因于它功能丰富，可扩展性好以及美观的输出。

一 ggplot2包一些术语和理论。

1数据（data），我们想要可视化的原材料。它包含了变量，变量存储于数据框的每一列。

2几何对象（geom），它是呈现数据的几何图形的对象，如点、线条和条形等。

3图形属性（aesthetic），它是反映几何对象的视觉属性，如x坐标和y坐标、点的形状、线条的颜色等。

4映射（mapping），它是表示一种数据的值和图形的属性之间存在某一种对应关系。

5标度（scale），它是用来控制数据空间的值到图形属性空间的值的映射。例如一个连续型的y标度会将较大的数值映射至空间中纵向更高的位置。

6引导元素（guide），它是用来向用户解释如何将视觉属性映射回数据空间，最常用的引导元素是坐标轴上的刻度线和标签。

二 绘制一幅简单的图形

首先，准备一个含有一些样本数据的数据框

dat<- data.frame(xval=1:4, yval=c(3, 5, 6, 9),group=c("A","B","A","B"))

dat

一个基本的ggplot()调用范式如下所示：

ggplot(dat,aes(x=xval, y=yval))

说明：使用数据框dat创建一个ggplot对象，同时也在aes()中指定默认的图形属性映射：

x=xval将列 x的值映射到x的位置

y=yval将列y的值映射到y的位置

当我们赋给ggplot()数据和图形属性后，还需要一个关键组件：几何对象。通过几何对象可以实现把点、线条或者条形等绘制到图形。

第二步：我们首先生成ggplot()对象，并且使用点几何对象（geom_point()）来绘制图形，我们可以得到一幅散点图，如图所示。

library(ggplot2)

ggplot(dat,aes(x=xval, y=yval)) + geom_point()

或者

p<- ggplot(dat, aes(x=xval, y=yval))

p+ geom_point()

第三步：把一个变量映射为颜色的散点图，如图所示。

ggplot(dat,aes(x=xval, y=yval)) + geom_point(aes(colour=group))

三 统计变换

在将数据映射到图形属性之前，有时候需要先对其做变换或者汇总。例如对于直方图来说，样本点先被分组然后进行计数，每组计数值用以指定一个条形的高度。

四 主题

通过theme()函数来控制图形的外观。

五 总结

利用R进行数据可视化，学习和使用ggplot2包，是一个值得付出的事情。利用ggplot2包，可以胜任我们大部分与数据可视化相关的任务。至于如何深入地学习和使用它，一方面阅读这个包的帮助文档，链接：http://docs.ggplot2.org/current/index.html，另一方面，多利用这个包来进行数据可视化。

后记：感谢朋友们的关注和支持，小编（wangluqing360）这段时间生病住院，目前身体在修养阶段。因而【R语言】有一段时间没有更新了。后续，小编（wangluqing360）会继续向朋友们分享与R语言相关的内容。欢迎更多的朋友投稿，投稿邮箱：1181906473@qq.com。小编（wangluqing360）请朋友们注意照顾好自己的身体！

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