R语言ggplot2 （一）：ggplot2包安装和初始作图

ggplot2是一款强大的图形可视化R包，其作图方式易于理解，且生成的图形精美，定制化程度也很高，应该是R里面最流行的可视化工具。本文关注于ggplot2包的安装、ggplot2基本作图语法等。

一 ggplot2的安装

> .libPaths("~/R/lib") 如果不安装到默认路径，可以在此设置安装路径
> install.packages("ggplot2")#以上代码也可以直接用install.packages("ggplot2"，lib=""~/R/lib"")代替，这样就只是把包安装到路径中，并不会载入路径，
#不过后续载入包就找不到路径了，需要在library的时候指定路径

载入ggplot2包，进行基础绘图，现在就用ggplot2自带的数据集激进型测试，mgp数据集的描述：Fuel economy data from 1999 and 2008 for 38 popular models of car（美国1999年到2008年38种流行汽车的能源使用数据）,数据库详细说明可参考

https://www.rdocumentation.org/packages/ggplot2/versions/3.0.0/topics/mpg

> library(ggplot2, lib.loc=""~/R/lib"")  #如若ggplot2包安装在其它路径，就用lib.loc指定此路径，如在默认路径就不需要设置此参数> mpg  #mpg数据集如下
# A tibble: 234 x 11manufacturer model   displ  year   cyl trans   drv     cty   hwy fl    class<chr>        <chr>   <dbl> <int> <int> <chr>   <chr> <int> <int> <chr> <chr>1 audi         a4       1.80  1999     4 auto(l… f        18    29 p     comp…2 audi         a4       1.80  1999     4 manual… f        21    29 p     comp…3 audi         a4       2.00  2008     4 manual… f        20    31 p     comp…4 audi         a4       2.00  2008     4 auto(a… f        21    30 p     comp…5 audi         a4       2.80  1999     6 auto(l… f        16    26 p     comp…6 audi         a4       2.80  1999     6 manual… f        18    26 p     comp…7 audi         a4       3.10  2008     6 auto(a… f        18    27 p     comp…8 audi         a4 qua…  1.80  1999     4 manual… 4        18    26 p     comp…9 audi         a4 qua…  1.80  1999     4 auto(l… 4        16    25 p     comp…
10 audi         a4 qua…  2.00  2008     4 manual… 4        20    28 p     comp…

下面来绘制一个简单的图形-散点图，但是出现了报错，说是没有png supoort，用capiabilities()可查看支持的图片类型，此时需要安装Cairo包来支持，安装方法见 https://www.cairographics.org/download/。首先在bash界面种安装Cairo需要的dev库文件，然后进入R安装Cairo即可。

> p <- ggplot(mpg,aes(x=hwy,y=cty)) + geom_point(aes(color=cyl)) + geom_smooth(method="lm")
> ggsave(filename="point.png",plot=p)> capabilities()jpeg         png        tiff       tcltk         X11        aqua TRUE        TRUE        TRUE        TRUE       FALSE       FALSE http/ftp     sockets      libxml        fifo      cledit       iconv TRUE        TRUE        TRUE        TRUE        TRUE        TRUE NLS     profmem       cairo         ICU long.double     libcurl TRUE       FALSE        TRUE        TRUE        TRUE        TRUE

$ sudo apt-get install libcairo2-dev #For Debian and Debian derivatives including Ubuntu
$ sudo yum install cairo-devel       #For Fedora
$ zypper install cairo-devel         #For openSUSE

> install.packages("Cairo")
> ggplot(mpg,aes(x=hwy,y=cty)) + geom_point(aes(color=cyl),size=2) #这里的ggsave保存步骤就神略了，后面也一样

ggplot(mpg,aes(hwy,cty)) + geom_point(aes(color=cyl))，这是一般绘图语法，也可以写成ggplot(mpg) + geom_point(aes(hwy,cty,color=cyl))，aes表示进行数据映射，aes括号外面的参数表示直接赋值（与数据没有关系了），其中hwy映射到图上是x轴数据，cty映射到y轴上，cyl映射到颜色属性，图上每一个点的三重属性都得到展示了，一般输入的坐标轴属性有1~3个，如只用1个坐标轴属性值就可画直方图，一般画图是两个属性，在3D图种会用到3个坐标轴属性值，而除了映射到坐标轴的属性值之外，其它的属性如颜色、大写、标记、填充、分面等可以自由设置。

上图是典型的散点图，cyl设置了点的颜色属性，由于cyl是数值，所以就当成了连续变量，映射到颜色属性之后也成了连续的颜色，由于cyl就只有几类数据，可以按照离散变量来设置。

aes里面设置的变量都需要有数据映射，如果没有数据映射直接设置成定值，可在aes外设置，如下设置点的大小。

ggplot(mpg,aes(x=hwy,y=cty)) + geom_point(aes(color=factor(cyl)),size=0.5)

除了geom_point()绘画点图之外，还有很多图形可以绘制，并且可以通过调节参数绘制很多子图形，以下列举几种常见图形。

geom_line() 折线图

geom_bar() 图形图

geom_histogram() 直方图

geom_boxplot() 箱线图

geom_density() 密度函数分布图

geom_area() 面积图，覆盖数据以下的所有区域。

由于ggplot2几何图形都是geom_xxx形式，所以可以在R种列出所有的绘图类型

> library(ggplot2)
> ls("package:ggplot2", pattern="^geom_.+")[1] "geom_abline"     "geom_area"       "geom_bar"        "geom_bin2d"     [5] "geom_blank"      "geom_boxplot"    "geom_col"        "geom_contour"   [9] "geom_count"      "geom_crossbar"   "geom_curve"      "geom_density"
[13] "geom_density_2d" "geom_density2d"  "geom_dotplot"    "geom_errorbar"
[17] "geom_errorbarh"  "geom_freqpoly"   "geom_hex"        "geom_histogram"
[21] "geom_hline"      "geom_jitter"     "geom_label"      "geom_line"
[25] "geom_linerange"  "geom_map"        "geom_path"       "geom_point"
[29] "geom_pointrange" "geom_polygon"    "geom_qq"         "geom_quantile"
[33] "geom_raster"     "geom_rect"       "geom_ribbon"     "geom_rug"
[37] "geom_segment"    "geom_smooth"     "geom_spoke"      "geom_step"
[41] "geom_text"       "geom_tile"       "geom_violin"     "geom_vline"

ggplot2在绘图的时候内部进行统计分析，每种几何图形都有默认的统计变换类型，统计变换用stat_xxx形式

> library(ggplot2)
> ls("package:ggplot2",pattern="stat_.+")[1] "stat_bin"             "stat_bin_2d"          "stat_bin_hex"        [4] "stat_bin2d"           "stat_binhex"          "stat_boxplot"        [7] "stat_contour"         "stat_count"           "stat_density"
[10] "stat_density_2d"      "stat_density2d"       "stat_ecdf"
[13] "stat_ellipse"         "stat_function"        "stat_identity"
[16] "stat_qq"              "stat_quantile"        "stat_smooth"
[19] "stat_spoke"           "stat_sum"             "stat_summary"
[22] "stat_summary_2d"      "stat_summary_bin"     "stat_summary_hex"
[25] "stat_summary2d"       "stat_unique"          "stat_ydensity"
[28] "update_stat_defaults"

本文网址：https://mp.csdn.net/postedit/82914819

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