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R语言作图:坐标轴的设置方式

2024-04-02 19:55

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要绘制一张赏心悦目的统计图表,坐标轴的设置至关重要。在R语言底层作图中,对坐标轴的调整主要通过调整plot函数、axis函数和title函数的一系列参数完成。


plot(x,y, ...)
axis(side,at = NULL, labels = TRUE, tick = TRUE, line = NA,
 pos= NA, outer = FALSE, font = NA, lty = "solid",
 lwd = 1, lwd.ticks = lwd, col = NULL,col.ticks = NULL,
 hadj = NA, padj = NA, ...)
title(main= NULL, sub = NULL, xlab = NULL, ylab = NULL,
 line = NA, outer = FALSE, ...)

一、plot函数的准备

在个性化设置坐标轴之前中,通常需调整plot函数中的ann、bty、xaxt、yaxt、xaxs和yaxs参数:

ann取FALSE时将不会画出(包括主、副及坐标轴);

bty用来设置边框形式,默认值为"o",表示四面边框都画出,其余可选值包括"l"(左下)、"7"(上右)、"c"(上下左)、"u"(左下右)、"]" (上下右)和"n"(无,即不画边框),在很多个性化绘图中,bty设为"n",后期的边框线再使用其他函数(如axis)自行添加;

xaxs和yaxs 用来设置x轴和y轴的范围,默认值取“r”,表示坐标轴比给定作图范围(参数xlim和ylim给出的范围)稍微大一点儿,取”i”时表示坐标轴范围与给定作图范围完全相同,另外还可取”s”、”e”、”d”;

xaxt和yaxt 取”n”时,坐标轴、刻度线以及刻度值将不会画出。


x <- seq(-4, 4, 0.01)
y <- x^2
par(mfrow = c(2, 2), mar = c(4, 4, 1, 1))
plot(x, y) # 未作处理
plot(x, y, xaxs = "i", yaxs ="i") # 绘图边框未留白
plot(x, y, bty = 'l') # 只保留左和下两条边框
plot(x, y, ann = F, bty = "n", xaxt = "n", yaxt ="n") # 边框、坐标轴都去掉

二、axis函数的用法

1、基本操作

side表示要操作的坐标轴,取值1、2、3、4分别代表下、左、上、右;

at表示刻度线及刻度值所在位置;

labels表示刻度值;

las表示坐标刻度值文字方向,las=0表示文字方向与坐标轴平行,1表示始终为水平方向,2表示与坐标轴垂直,3表示终为垂直方向。


x<- seq(-4, 4, 0.01)
y<- x^2
par(mfrow=c(1, 2), mar = c(4, 4, 1, 1))
#未设置文字方向
plot(x,y, ann = F, xaxt = "n", yaxt = "n") 
axis(1,-4:4, -4:4)
axis(2,seq(0, 16, 4), seq(0, 16, 4))
#文字方向水平
plot(x,y, ann = F, xaxt = "n", yaxt = "n") 
axis(1,-4:4, -4:4, las = 1)
axis(2,seq(0, 16, 4), seq(0, 16, 4), las = 1)

2、字体字号

cex.axis表示坐标轴刻度值的字号大小,

font.axis表示坐标轴刻度值的字体,font=1表示正体,2表示黑体,3表示斜体,4表示黑斜体。


x<- seq(-4, 4, 0.01)
y<- x^2
par(mfrow=c(2, 2), mar = c(4, 4, 1, 1))
#未设置字体字号
plot(x,y, ann = F, xaxt = "n", yaxt = "n")
axis(1,-4:4, -4:4)
#cex.axis = 2
plot(x,y, ann = F, xaxt = "n", yaxt = "n")
axis(1,-4:4, -4:4, cex.axis = 2)
#font.axis = 2
plot(x,y, ann = F, xaxt = "n", yaxt = "n")
axis(1,-4:4, -4:4, font.axis = 2)
#font.axis = 3
plot(x,y, ann = F, xaxt = "n", yaxt = "n")
axis(1,-4:4, -4:4, font.axis = 3)

3、颜色

col表示图的颜色,用在axis函数中表示坐标轴线和坐标刻度线的颜色;

col.axis表示坐标轴刻度值的颜色;

col.ticks表示坐标轴刻度线的颜色。


x<- seq(-4, 4, 0.01)
y<- x^2
par(mfrow=c(2, 2), mar = c(4, 4, 1, 1))
#未设置颜色
plot(x,y, ann = F, bty = "n", xaxt = "n", yaxt = "n")
axis(1,-4:4, -4:4)
#col = 2
plot(x,y, ann = F, bty = "n", xaxt = "n", yaxt = "n")
axis(1,-4:4, -4:4, col = 2)
#col.axis = 2
plot(x,y, ann = F, bty = "n", xaxt = "n", yaxt = "n")
axis(1,-4:4, -4:4, col.axis = 2)
#col.ticks = 2
plot(x,y, ann = F, bty = "n", xaxt = "n", yaxt = "n")
axis(1,-4:4, -4:4, col.ticks = 2)

4、位置

line表示坐标轴线位置与图像边框的距离,取负数时会画在图像边框以内;

mgp默认值为c(3, 1, 0),三个数字分别代表坐标轴、刻度值和轴线与绘图边框的距离;

tcl默认值为-0.5,数值表示刻度线长度,负值表示刻度线朝外,正值朝里;

pos 表示轴线所在的位置;

line.outer取TRUE时,坐标轴将画在画布边缘处;

hadj指将刻度值沿平行坐标轴方向调整的距离;

padj指将刻度值沿垂直坐标轴方向调整的距离。


x <- seq(-4, 4, 0.01)
y <- x^2
par(mfrow= c(2, 2), mar = c(4, 4, 1, 1))
# 未设置刻度值位置
plot(x, y, ann = F, xaxt = "n", yaxt ="n")
axis(1, -4:4, -4:4)
# 使用line调整刻度值位置
plot(x, y, ann = F, xaxt = "n", yaxt ="n")
axis(1, -4:4, -4:4, line = 2)
# 使用mgp调整刻度值位置
plot(x, y, ann = F, xaxt = "n", yaxt ="n")
axis(1, -4:4, -4:4, mgp = c(3, 2, 0)) 
# 使用padj调整刻度值位置
plot(x, y, ann = F, xaxt = "n", yaxt ="n")
axis(1, -4:4, -4:4, padj = 1)

5、其他

tick取FALSE时,坐标轴线和刻度线不画出;

lty表示线型,用在axis函数中表示坐标轴线型;

lwd表示线的粗细,用在axis函数中表示坐标轴线粗细;

lwd.ticks表示刻度线粗细。

三、title函数的用法

main、sub、xlab和ylab分别表示主、副、x轴和y轴;

cex.lab表示坐标轴的字号大小;

font.lab表示坐标轴的字体;

col.lab表示坐标轴的颜色;

其余参数和axis中用法一致。


x<- seq(-4, 4, 0.01)
y<- x^2
par(mfrow=c(2, 2), mar = c(4, 4, 1, 1))
#无
plot(x,y, ann = F, xaxt = "n", yaxt = "n") 
axis(1,-4:4, -4:4)
axis(2,seq(0, 16, 4), seq(0, 16, 4))
#使用title设置
plot(x,y, ann = F, xaxt = "n", yaxt = "n") 
axis(1,-4:4, -4:4, las = 1)
axis(2,seq(0, 16, 4), seq(0, 16, 4), las = 1)
title(xlab= 'x', ylab = 'y')
#使用line调整位置
plot(x,y, ann = F, xaxt = "n", yaxt = "n") 
axis(1,-4:4, -4:4, las = 1)
axis(2,seq(0, 16, 4), seq(0, 16, 4), las = 1)
title(xlab= 'x', ylab = 'y', line = 2)
#调整颜色字体字号
plot(x,y, ann = F, xaxt = "n", yaxt = "n") 
axis(1,-4:4, -4:4, las = 1)
axis(2,seq(0, 16, 4), seq(0, 16, 4), las = 1)
title(xlab= 'x', ylab = 'y', col.lab = 2, font.lab = 4, cex.lab = 2)

四、刻度间隔

plot函数会自动给出比较合理的刻度间隔,本质上是调用了pretty函数。


pretty(x, n = 5, min.n = n %/% 3, shrink.sml = 0.75,
   high.u.bias = 1.5, u5.bias = .5 + 1.5*high.u.bias,
   eps.correct = 0, ...)

x是一个序列,pretty函数会先对x取一个range,然后等分为大约n+1个间隔。

如果在作图时对系统自动给出的间隔不满意,可以调整n的值,用pretty函数自定义合适的间隔。

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持编程网。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教。

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