听说你还不会 plot 函数？

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什么？我自己都不会？

很多新入门的小朋友最开始接触画图的函数应该 plot 函数吧。对于还没学过 ggplot、ggpubr 等的高级绘图函数来说，plot 是最简单的选择。plot 函数是基础 R 包 graphics 里的函数，对于绘制一些简单基础的图形完全可以，想要绘制复杂一点的也是完全可以，不过麻烦一点，并没有 ggplot 那样高级绘图函数来的 那么方便 而已。

但是对于已经 部分包装好 或者 部分定型 的函数而言，想要更加灵活的绘制图形可能还是需要 基础绘图函数 的帮助，比如绘制点、线、矩形、曲线等的组合图形。

其实我也不怎么会用，平时主要用 ggplot 来绘图，并没有好好学习基础绘图函数的使用，还是得找个机会好好学习一下。

1、plot 函数

我们看看 plot 函数的参数：

Usage
## Default S3 method:
plot(x, y = NULL, # x和y坐标
     type = "p", # 图的类型
     xlim = NULL, ylim = NULL, # x、y的坐标轴范围
     log = "", # 对"x"、"y"或"xy" 取对数
     main = NULL, # 图的主标题
     sub = NULL, # 副标题
     xlab = NULL, ylab = NULL, # x、y轴标注
     ann = par("ann"), # 逻辑值，是否使用默认的x、y轴标注注释
     axes = TRUE, # 逻辑值，是否显示坐标轴， "xaxt" 或 "yaxt" 选择不显示对应坐标轴
     frame.plot = axes, # 是否显示图边框
     panel.first = NULL, # 表达式，在坐标轴设定后，在绘图之前添加图形，对于添加网格比较有用
     panel.last = NULL, # 同上，相反
     asp = NA, # y/x 的比例
     xgap.axis = NA, # x轴标签显示的距离
     ygap.axis = NA,# y轴标签显示的距离
     bty = 'o' # 图边框类型
     ... # 其它参数，见 par函数
     )

经常用到的参数还有：

col # 颜色
bg # 图形背景色
fg # 图形前景色
pch # 点的形状
cex # 字符或者形状大小
lty # 线形
lwd # 线粗细
...

type 参数有以下几种：

pch 参数如下：

lty 线形如下：

bty 参数有以下几种，参数名字和样式很像，比如’o’就是全封闭形，’c’就是 C 字形：

# 绘制3x3的图
par(mfrow = c(3, 3))
# 参数类型
bty = c('o','n','l', '7', 'c', 'u',']')
# 绘图
lapply(bty, function(x){
  plot(x = mtcars$mpg,y = mtcars$disp,
       main = paste('Box type is the ',x,' !',sep = ''),
       bty = x)
})

下面我们绘图看看：

# 加载数据
data("mtcars")

# 绘制一行两列
par(mfrow = c(1,1))
# 绘图
plot(x = mtcars$mpg,y = mtcars$disp,
     # 绘制点图
     type = 'p',
     # 主标题
     main = 'I am The main Title',
     # x坐标轴标签
     xlab = 'I am Xlab',
     # y坐标轴标签
     ylab = 'I am Ylab',
     # 点大小
     cex = 2,
     # 点形状
     pch = 19,
     # 点颜色
     col = 'red',
     # 绘制网格线
     panel.first = grid(8, 8,col = 'grey',lty = 1),
     # 绘制边框
     frame.plot = T,
)

# 添加网格
grid(col = 'orange',lty = 1)

看到我们第二次添加的网格线是按照刻度位置添加的，plot 函数里面的不是。

adj 参数可以控制文字的 对齐方式 ：

# 绘制1x3的图
par(mfrow = c(1, 3))
# 参数类型
adj = c(0,0.5,1)
# 绘图
lapply(adj, function(x){
  plot(x = mtcars$mpg,y = mtcars$disp,
       main = paste('adj is the ',x,' !',sep = ''),
       adj = x)
})

2、par 函数

par 函数的参数很多，可以在 plot 之前进行参数设定，还可以使用par(no.readonly = TRUE) 来获取当前图的所有信息。

par 函数主要包括 3 类参数：

1、不可修改参数：

“cin”, “cra”, “csi”, “cxy”, “din” 和 “page”

2、只能通过 par 函数修改的参数：

“ask”,”fig”, “fin”,”lheight”,”mai”, “mar”, “mex”, “mfcol”, “mfrow”, “mfg”,”new”,”oma”, “omd”, “omi”,”pin”, “plt”, “ps”, “pty”,”usr”,”xlog”, “ylog”,”ylbias”

mfcol/mfrow 参数可以设置画板按几行几列分割，用来绘制多个图形。

3、可被其它函数设置的参数：

plot.default, plot.window, points, lines, abline, axis, title, text, mtext, segments, symbols, arrows, polygon, rect, box, contour, filled.contour 和 image

参数介绍

1、文字或字符大小：

标签	含义
cex	文字和符号大小
cex.axis	坐标轴大小
cex.lab	坐标轴标签大小
cex.main	主标题大小
cex.sub	副标题大小

2、颜色

标签	含义
col	颜色
col.axis	坐标轴颜色
col.lab	坐标轴标签颜色
col.main	主标题颜色
col.sub	副标题颜色

3、字体

标签	含义
font	字体样式：1 普通, 2 粗体, 3 意大利体, 4 粗意大利体. 5 符号
font.axis	坐标轴字体
font.lab	坐标轴标签字体
font.main	主标题字体
font.sub	副标题字体
family	字体家族：有 “serif” “sans” “mono” 等

4、坐标轴

标签	含义
las	坐标轴标签样式：0 平行，1 水平，2 和坐标轴垂直，3 竖直
lend	线结尾形状：0 圆形，1 平头，2 方形
tck/tcl	刻度长度，大于 0 向图内，负数向外
xaxp/yaxp	xy 轴刻度显示，c(x1, x2, n)/c(y1, y2, n)
xaxs/yaxs	xy 坐标轴是否延伸合适长度：r 延伸，i 不延伸
xaxt/yaxt	xy 坐标轴是否显示：n 不显示，s 显示
xlog/ylog	xy 坐标轴是否取对数

par(mfrow = c(1,2))
# 坐标轴延长
plot(0:3,0:3,xaxs = 'r',yaxs = 'r')
plot(0:3,0:3,xaxs = 'i',yaxs = 'i')

par(mfrow = c(1,2))
# 坐标轴是否显示
plot(0:3,0:3,xaxt = 'l',yaxt = 'n')
plot(0:3,0:3,xaxt = 'n',yaxt = 's')

3、points 函数

points 函数用来添加点：

par(mfrow = c(1,1))
# 建空画板
plot(x = mtcars$mpg,y = mtcars$disp,type = 'n')
# 添加点
points(x = mtcars$mpg,y = mtcars$disp,
       # 形状
       pch = 22,
       # 边框颜色
       col = '#BF61F2',
       # 填充颜色
       bg = 'orange',
       # 大小
       cex = 3,
       # 边框线粗
       lwd = 2)

4、lines 函数

lines 函数可给图形添加线形：

par(mfrow = c(1,1))
# 建空画板
plot(x = mtcars$mpg,y = mtcars$disp,type = 'n')
# 添加线
lines(x = mtcars$mpg,y = mtcars$disp,
      # 线形
      lty = 2,
      # 边框线粗
      lwd = 2,
      # 线颜色
      col = 'blue'
      )

5、ablines 函数

ablines 可以添加任意斜率和截距的线：

par(mfrow = c(1,1))
# 建空画板
plot(x = mtcars$mpg,y = mtcars$disp,type = 'n')
# 添加横线
abline(h = 250, # Y轴位置
       lwd = 5,col = '#9FF048')

# 添加竖线
abline(v = 22.5, # Y轴位置
       lwd = 5,col = 'red')

# 添加斜线
abline(a = 100, # y轴截距
       b = 7, # 斜率
       lwd = 5,col = '#317CDE')

6、axis 函数

axis 函数用来给图形添加坐标轴。

看看参数：

Usage
axis(side, # 绘制坐标轴的位置：1 底部，2 左边，3 上边，4 右边
     at = NULL, # 刻度线的位置
     labels = TRUE, # 是否显示刻度的文字标签，可以为和刻度数量一样额字符向量
     tick = TRUE, # 是否显示刻度
     line = NA, # 坐标轴距离边界绘制的行数
     pos = NA, # 绘制坐标轴的坐标位置
     outer = FALSE, # 是否绘制在绘图边距
     font = NA, # 文字的字体
     lty = "solid", # 线形
     lwd = 1, # 线粗
     lwd.ticks = lwd, # 刻度线粗
     col = NULL, # 线的颜色
     col.ticks = NULL, # 刻度线颜色
     hadj = NA, padj = NA, # 坐标轴文字（平行和垂直）标签的对齐方式
     gap.axis = NA, # 坐标轴标签显示间距
     ...)

绘图练习：

par(mfrow = c(2,2))
# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n')
# 上方添加坐标轴
axis(side = 3)

# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n')
# 右方添加坐标轴
axis(side = 4)

# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n')
# 改变刻度
axis(side = 3,at = seq(1,3,0.4))

# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n')
# 添加刻度标签
axis(side = 3,at = seq(1,3,0.5),labels = LETTERS[1:5])

par(mfrow = c(2,2))
# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n')
# 添加坐标轴远离图
axis(side = 3,line = 2,lty = 6)

# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n')
# 不显示刻度
axis(side = 3,tick = F)

# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n',axes = F,frame.plot = T)
# 改变轴线粗细，刻度粗细
axis(side = 1,lwd = 3,lwd.ticks = 6)
# 改变轴线颜色，刻度颜色
axis(side = 2,col = 'red',col.ticks = 'blue')

# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n',axes = F,frame.plot = T)
# 轴标签左对齐
axis(side = 1,hadj = 0)
# 轴标签居中对齐
axis(side = 2,hadj = 0.5)
# 轴标签右对齐
axis(side = 3,hadj = 1)

7、title 函数

title 函数用来给图添加各种标题。

看看用法：

title(main = NULL, # 主标题
      sub = NULL, # 副标题
      xlab = NULL, # x轴标提
      ylab = NULL, # y轴标题
      line = NA, # 文字标签远离图的行数
      outer = FALSE, # 是否将图放在图边界外
      ...)

绘图练习：

par(mfrow = c(2,2))
# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n',axes = T,frame.plot = T,xlab = '',ylab = '')
title(main = 'I am main title',
      sub = 'I am sub title',
      xlab = 'I am xlab',
      ylab = 't am ylab')

# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n',axes = T,frame.plot = T,xlab = '',ylab = '')
title(main = 'I am main title',
      sub = 'I am sub title',
      xlab = 'I am xlab',
      ylab = 't am ylab',
      # 增加文字距离
      line = 3)

# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n',axes = T,frame.plot = T,xlab = '',ylab = '')
title(main = 'I am main title',
      sub = 'I am sub title',
      xlab = 'I am xlab',
      ylab = 't am ylab',
      # 添加到图外
      outer = T)

8、text 函数

text 函数用来给图添加文字等注释信息。

看看用法：

Usage
text(x, ...)

## Default S3 method:
 text(x, y = NULL, # 文字的坐标位置
     labels = seq_along(x$x), # 字符型量或者表达式
     adj = NULL, # 文字对齐方式
     pos = NULL, # 文字位置，会覆盖adj参数，1，2，3，4，分别对于：下左上右
     offset = 0.5, # 当指定pos后，控制文本标签的相对距离
     vfont = NULL,
     cex = 1, # 文字大小
     col = NULL, # 文字颜色
     font = NULL, # 字体
     srt = 0, # 文字旋转角度
     ...)

绘图练习：

par(mfrow = c(1,2))
# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n',axes = T,frame.plot = T,xlab = '',ylab = '')
text(x = 2,y = 2,
     labels = 'I am text !',
     cex = 2,
     col = 'purple',
     srt = 45)

# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n',axes = T,frame.plot = T,xlab = '',ylab = '')
# 对齐
text(x = 2,y = 2,
     labels = 'I am text !',
     cex = 2,
     col = 'purple',
     adj = 0)

9、mtext 函数

mtext 函数也是添加文本注释的，不同的是在绘图区域外添加文本。参数和 text 函数基本一致。

Usage
mtext(text, # 需要添加的文本
      side = 3, # 添加的位置，1234分别对应下左上右
      line = 0, outer = FALSE,
      at = NA, # 指定文字显示的坐标轴位置
      adj = NA,
      padj = NA, # 和 adj 差不多感觉
      cex = NA, col = NA, font = NA, ...)

绘图练习：

par(mfrow = c(1,2))
# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n',axes = T,frame.plot = T,xlab = '',ylab = '')
mtext(text = 'I am The bottom TEXT!',
      line = 2.5,col = 'red',
      side = 1)
mtext(text = 'I am The top TEXT!',
      line = 2,col = 'blue',
      side = 3)

# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n',axes = T,frame.plot = T,xlab = '',ylab = '')
mtext(text = 'I am The bottom TEXT!',
      line = -10,col = 'red',
      # 文字中心从1开始
      at = 1,
      side = 1)

10、segments 函数

segments 函数可以添加线段。

用法：

Usage
segments(x0, y0, # 起始坐标
         x1 = x0, y1 = y0, # 终止坐标
         col = par("fg"), # 颜色
         lty = par("lty"), # 线形
         lwd = par("lwd"), # 线粗
         ...)

绘图练习：

par(mfrow = c(1,1))
# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n',axes = T,frame.plot = T,xlab = '',ylab = '')
segments(x0 = 1.5,y0 = 1.5,
         x1 = 2.8,y1 = 3.0,
         col = '#1AC5F0',lty = 1,lwd = 3)

11、symbols 函数

symbols 函数可以添加符号。

用法：

Usage
symbols(x, y = NULL, # 添加符号的位置
        circles, # 绘制圆形的半径
        squares, # 绘制方形的边长
        rectangles, # 绘制矩形，需要一个两列的matrix，第一列为宽，第二列为高
        stars, # 绘制星形，至少需要3列及以上
        thermometers, # 有点像温度计的形状，3或4列的matrix
        boxplots, # 绘制箱线图，5列的matrix
        inches = TRUE,
        add = FALSE, # 是否添加到已经存在的图形上
        fg = par("col"), # 图形颜色
        bg = NA, # 图形填充色
        xlab = NULL, ylab = NULL, main = NULL,
        xlim = NULL, ylim = NULL, ...)

绘图练习：

par(mfrow = c(1,2))
# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n',axes = T,frame.plot = T,xlab = '',ylab = '')
# 绘制圆形
symbols(x = 2,y = 2,
        add = T, # 添加到已有图形上
        circles = 0.5,
        fg = 'red',bg = '#FF7ABF')
# 绘制方形
symbols(x = 2,y = 2,
        add = F, # 新绘制图形
        squares = 0.5,
        lwd = 5,
        fg = 'green',bg = 'black')

12、arrows 函数

arrows 函数可以在图上添加箭头。

用法：

Usage
arrows(x0, y0, # 箭头起始位置
      x1 = x0, y1 = y0, # 箭头终止位置
      length = 0.25, # 箭头头部边长度
      angle = 30, # 箭头张开角度
      code = 2, # 箭头类型
      col = par("fg"), # 箭头颜色
      lty = par("lty"), # 线形
      lwd = par("lwd"), # 线粗
      ...)

绘图练习：

par(mfrow = c(1,1))
# 建空画板
plot(1:3,1:3,type = 'n',axes = T,frame.plot = T,xlab = '',ylab = '')
# 默认
arrows(x0 = 2,y0 = 1,
       x1 = 1,y1 = 2.5,lwd = 3)
# 箭头角度
arrows(x0 = 2,y0 = 1,
       x1 = 2,y1 = 2.5,
       angle = 60,col = 'red',lwd = 3)
# 箭头角度
arrows(x0 = 2,y0 = 1,
       x1 = 3,y1 = 2.5,
       angle = 60,col = 'green',length = 0.3,code = 3,lwd = 3)

13、rect 函数

rect 函数可以绘制矩形。

用法：

Usage
rect(xleft, ybottom, xright, ytop, # 矩形的左下右上的坐标位置
     density = NULL, # 用线条填充矩形
     angle = 45, # 线条角度
     col = NA, # 矩形填充色
     border = NULL, # 矩形边框颜色
     lty = par("lty"), # 线形
     lwd = par("lwd"), # 线粗
     ...)

绘图练习：

par(mfrow = c(1,2))
# 建空画板
plot(1:10,1:10,type = 'n',axes = T,frame.plot = T,xlab = '',ylab = '')
# 颜色，线条
rect(xleft = 2, ybottom = 2, xright = 8, ytop = 8,
     lwd = 3,lty = 5,col = 'orange',border = 'blue')

# 建空画板
plot(1:10,1:10,type = 'n',axes = T,frame.plot = T,xlab = '',ylab = '')
# 斜线填充
rect(xleft = 2, ybottom = 2, xright = 8, ytop = 8,
     density = 4,angle = 60)

14、polygon 函数

polygon 函数绘制多边形。

用法：

Usage
polygon(x, y = NULL, # 多边形的xy坐标
        density = NULL, angle = 45,
        border = NULL, col = NA, lty = par("lty"),
        ..., fillOddEven = FALSE)

绘图练习：

par(mfrow = c(1,2))
# 建空画板
plot(1:10,1:10,type = 'n',axes = T,frame.plot = T,xlab = '',ylab = '')
polygon(x = 1:9,y = c(1,8,4,6,9,3,5,8,1),
        col = '#A2FA73',border = 'black',lwd = 3)

# 建空画板
plot(1:10,1:10,type = 'n',axes = T,frame.plot = T,xlab = '',ylab = '')
# 斜线填充
polygon(x = 1:9,y = c(1,8,4,6,9,3,5,8,1),
        density = 3,angle = 60,
        col = '#A2FA73',border = 'black',lwd = 3)

15、box 函数

box 函数添加边框。

用法：

Usage
box(which = "plot", # "plot", "figure", "inner" 和 "outer" 字符向量
    lty = "solid", # 线形
    ...)

绘图练习：

par(mfrow = c(1,1))
# 建画板
plot(1:7, abs(stats::rnorm(7)), type = "h", axes = FALSE)
axis(1, at = 1:7, labels = letters[1:7])
box(lty = 5, col = 'red')