初识R语言—ggplot2作图

from 阿雷边学边教

• 初识ggplot2

1. ggplot2要素主要包括：背景、坐标轴、图形、标题、图例、分面、文本注释
2. 一个具有诚意的ggplot2的作图应该是这样子的：

ggplot(data, aes(x,y)) ##初始化图形并指定数据源和作图变量，aes(aesthetics)美学
+ geom_xx() ##指定图形的类型，geom(geometry)：几何学
+ annotate() ##添加文本注释
+ labs() ##修改主标题和坐标轴标题
+ facet_grid() + ...

3.核心理念是：将绘图与数据分离
4.ggplot2是按照图层叠加作图的，通过+号叠加，越到后面图层越高

• 作图类型

1.散点图

ggplot(mtcars,aes(wt,mpg)) + geom_point()

散点图

2.柱状图

ggplot(mtcars,aes(cyl)) + geom_bar()

Screenshot 2020-04-03 at 10.10.23 AM.png

#查看cyl里面的数值分布，可以知道cyl里面明明没有3，5，7，但是做出来的柱状图却有，怎么解决哪？
> table(mtcars$cyl)
 4  6  8 
11  7 14 
> class(mtcars$cyl)
[1] "numeric"
#因为cyl是数值型变量，所以做柱状图的时候才会出现横坐标有3，5，7这样的值，因此我们需要将数值型变量numeric变成分组变量factor。
> ggplot(mtcars,aes(factor(cyl))) + geom_bar()

Screenshot 2020-04-03 at 10.09.58 AM.png

> ggplot(mtcars,aes(factor(cyl),fill=factor(am))) + geom_bar()#将数值型变量am转换成分组变量,根据am对cyl分组

Screenshot 2020-04-03 at 10.13.54 AM.png

> ggplot(mtcars,aes(factor(cyl),fill=factor(am))) + geom_bar(position = "dodge")
##position="dodge",am分组分为两列显示

Screenshot 2020-04-03 at 10.14.20 AM.png

> ggplot(mtcars,aes(factor(cyl),fill=factor(am))) + geom_bar(position = "fill")
##position=fill,显示am分组占比

Screenshot 2020-04-03 at 10.14.46 AM.png

自定义bar的高度

ggplot(data,aes(distance,fill=distance)) + 
  geom_bar(aes(weight=counts))+facet_grid(.~types) + 
  scale_fill_manual(values = wes_palette(n=4, name="Chevalier1")) + 
  theme_bw() + 
  theme(panel.grid.major = element_blank(), #不显示网格线
        panel.grid.minor = element_blank()) #不显示网格线

barplot.png

3.直方图

> ggplot(mtcars,aes(mpg))+geom_histogram()

Screenshot 2020-04-03 at 10.20.21 AM.png
4.密度图

> ggplot(mtcars,aes(mpg))+geom_density()

Screenshot 2020-04-03 at 10.25.13 AM.png

> ggplot(mtcars,aes(mpg,color=factor(vs)))+geom_density()

Screenshot 2020-04-03 at 10.25.44 AM.png

> ggplot(mtcars,aes(mpg,fill=factor(vs)))+geom_density()
#fill指的是分组的填充颜色。而color指的是分组的线条颜色

Screenshot 2020-04-03 at 10.26.09 AM.png

> ggplot(mtcars,aes(mpg,fill=factor(vs)))+geom_density(alpha=0.3)
#alpha表示透明度

Screenshot 2020-04-03 at 10.26.32 AM.png
4.箱线图

ggplot(mtcars,aes(factor(vs),mpg))+geom_boxplot()

Screenshot 2020-04-03 at 10.30.55 AM.png
5.分组作图

#加factor和不加factor的区别
> ggplot(mtcars,aes(wt,mpg,color=qsec))+geom_point()
> ggplot(mtcars,aes(wt,mpg,color=factor(qsec)))+geom_point()

无factor
有factor

6.分面作图

#单变量分面
> ggplot(mtcars,aes(wt,mpg))+geom_point()+facet_grid(vs~.)#按照vs纵向分割图
> ggplot(mtcars,aes(wt,mpg))+geom_point()+facet_grid(.~vs)#按照vs横向分割

vs~.
.~vs

#双变量分面
> ggplot(mtcars,aes(wt,mpg))+geom_point()+facet_grid(am~vs)#按照am和vs两个变量进行分面
> ggplot(mtcars,aes(wt,mpg))+geom_point()+facet_grid(vs~.,scales = "free_y")#释放y轴,意思就是分开的两面的纵坐标根据所在面决定，而不是两个面的纵坐标都一样，感觉没什么太大必要
> ggplot(mtcars,aes(wt,mpg))+geom_point()+facet_grid(.~vs,scales = "free")#自主选择释放x还是y轴

am~vs scale-free

5.小提琴图

library(ggplot2)
library(dplyr)
ggplot(len, aes(x=events, y=len,fill=types)) + 
labs(title="Exon length", y=(expression(paste(log[2], '(exon length)', sep = ""))), x="")+
geom_violin(trim=F,color="white") + #绘制小提琴图, “color=”设置小提琴图的轮廓线的颜色(以下设为背景为白色，其实表示不要轮廓线)
  #"trim"如果为TRUE(默认值),则将小提琴的尾部修剪到数据范围。如果为FALSE,不修剪尾部。
geom_boxplot(width=0.2,position=position_dodge(0.9))+ 
stat_compare_means(method = 'wilcox.test',paired = T, label = "p.signif")+ 
scale_fill_manual(values = c("#56B4E9", "#E69F00"))+ #设置填充的颜色
theme_bw()+ #背景变为白色
theme(plot.title = element_text(hjust = 0.5),##title居中
      axis.text.x=element_text(family="scans",size=18), 
      axis.text.y=element_text(family="scans",size=12),
      axis.title.y=element_text(family="scans",size = 20), 
      panel.border = element_blank(),axis.line = element_line(colour = "black",size=1), #去除默认填充的灰色，并将x=0轴和y=0轴加粗显示(size=1)
      legend.text=element_text(face="plain", family="scans", colour="black", size=16),
      legend.title=element_text(face="plain", family="scans", colour="black",size=18),
      panel.grid.major = element_blank(), #不显示网格线
      panel.grid.minor = element_blank()) #不显示网格线

violin

6.美化
形状

geom_xxx(shape=x, size=y), #x=1,2,3...,数值分别代表不同形状, y=1,2,3...，数值越大，尺寸越大

颜色

#color: 描绘点、线以及图形边缘的颜色
#fill：填充图形内部的颜色（诸如柱状图，密度图等）
#指定填充一种颜色：直接在aes外部写color=“某种颜色”

文本注释

annotate("text", x=, y=, label="")
#text表示添加类型为文本
#x,y表示在指定的坐标位置放入文本
#label表示填写的文本内容

标题

labs(title="",x="",y="")

添加线条

geom_vline(xintercept=)#竖线
geom_hline(yintercept=)#水平线

转换x和y轴
coord_flip
调整轴刻度的范围
xlim, ylim
修改轴上的值

scale_x_continuous(breaks=c(),labels=c())
scale_y_continuous(breaks=c(),labels=c())