使用 ggplot2 在 R 中进行可视化

面向 SAS 用户的 R

Melinda Higgins, PhD

Research Professor/Senior Biostatistician Emory University

ggplot2 包

ggplot2 六边形贴纸标志

ggplot2 是 R 的强大绘图包
ggplot 中的"GG"指"图形语法"
ggplot2 通过分层构建图形
在基础图层上添加一个或多个几何对象

图层 - 基础图层

# 创建 x=sex, y=diameter 的图
ggplot(data = abalone, aes(sex, diameter))

用 ggplot() 定义基础图层
设定 data = abalone
将 aes 设为 sex 和 diameter
还没有添加几何对象
x 轴已就绪：sex
y 轴已就绪：diameter
网格已铺好

ggplot2 图形环境，尚无箱线图

图层 - 添加箱线图 geom

# 添加箱线图几何对象（geom）
ggplot(data = abalone,
       aes(sex, diameter)) +
  geom_boxplot()

用加号 + 添加图层
添加箱线图 geom_boxplot()
得到一组箱线图
按性别展示鲍鱼直径
F 雌性，I 幼体，M 雄性

ggplot2 已添加箱线图

图层 - 添加主题

# 添加黑白主题
ggplot(data = abalone,
       aes(sex, diameter)) +
  geom_boxplot() +
  theme_bw()

用 theme_bw() 添加"主题"层
去除灰色背景
在图周围加黑色边框

ggplot2 箱线图添加黑白主题

将箱线图 geom 改为小提琴图 geom

# 改为 geom_violin()
ggplot(data = abalone,
       aes(sex, diameter)) +
  geom_violin() +
  theme_bw()

用 geom_violin 替换 geom_boxplot
形状类似小提琴
反映数据密度分布
小改动即可生成新图

ggplot2 小提琴图

单变量直方图

# 绘制 shuckedWeight 的直方图
ggplot(abalone, aes(shuckedWeight)) +
  geom_histogram()

为单个变量绘制直方图
一个变量 = 一个美学映射
添加 geom_histogram()
将 aes() 设为 shuckedWeight
默认配色需调整

ggplot2 直方图全黑

直方图添加配色

# 线条设为黑色，填充浅蓝
ggplot(abalone, aes(shuckedWeight)) +
  geom_histogram(color = "black",
                 fill = "lightblue")

修改图形参数
设置箱线的 color
设置箱体的 fill 颜色
选项都在 () 内设置
图形更美观

ggplot2 直方图蓝色柱黑色边

直方图添加标题与轴标签

# 添加坐标轴标签和标题
ggplot(abalone, aes(shuckedWeight)) +
  geom_histogram(color = "black",
                 fill = "lightblue") +
  xlab("Shucked Weight") +
  ylab("Frequency Counts") +
  ggtitle("Shucked Weights Histogram")

为坐标轴和标题添加更佳标签
轴用 xlab() 和 ylab()
标题用 ggtitle()
图形可发布

ggplot2 直方图添加坐标轴标签与标题

绘制散点图

# 用 geom_point() 绘制散点图
ggplot(abalone,
       aes(rings, shellWeight)) +
  geom_point()

散点图的 aes 需两个变量
geom_point() 添加点
按 rings 显示 shellWeight 的散点图

ggplot2 按 rings 的 shellweight 散点图

散点图添加平滑拟合线

# 添加平滑拟合线
ggplot(abalone,
       aes(rings, shellWeight)) +
  geom_point() +
  geom_smooth()

在散点图上添加 geom_smooth() 线
含阴影置信区间

ggplot2 散点图添加平滑拟合线

按另一变量创建分面

# 用 facet_wrap() 添加分面
ggplot(abalone,
       aes(rings, shellWeight)) +
  geom_point() +
  geom_smooth() +
  facet_wrap(vars(sex))

在散点图上再加一层
为每个性别创建面板
添加 facet_wrap() 层
用 vars(sex) 指定分面变量

ggplot2 按性别的三面板散点图

课程其余内容

第1章：图形入门
- 夯实 ggplot2 绘图基础
- 按性别可视化鲍鱼测量值
第2章：数据整理
- 清洗鲍鱼数据集
第3章：数据探索
- 描述统计、相关与比较检验
第4章：建模与结果呈现
- 用测量值预测鲍鱼年龄
- 按性别比较模型

为鲍鱼做些图吧

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