3.2 、R语言添加文本、自定义坐标轴和图例—零基础入门教程

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在R语言中，可以通过添加文本、自定义坐标轴和图例来增强绘图的可读性和信息传达。可以使用函数text()在图形中添加文本，可以指定文本的位置、内容、字体大小、颜色等属性。通过添加文本，可以标注数据点、添加标题、解释图形等。此外，可以使用函数axis()来自定义坐标轴，可以设置坐标轴的标签、刻度、范围等属性，以满足特定的需求。通过自定义坐标轴，可以更好地展示数据的分布和趋势。另外，可以使用函数legend()来添加图例，可以指定图例的位置、标签、颜色等属性，以便更好地解释图形中的不同元素。

R语言添加文本、自定义坐标轴和图例

除了图形参数，许多高级绘图函数(例如plot、hist、boxplot)也允许自行设定坐标轴和文本标注选项。举例来说，以下代码在图形上添加了标题(main)、 副标题(sub)、 坐标标签 (xlab、ylab)并指定了坐标轴范围 (xlim、ylim)。结果如下图所示。

plot(dose,drugA,type="b",

col="red",1ty=2,pch=2,1wd=2,

main="Clinical Trials for Drug A",

sub="This          is          hypothetical          data",

xlab="Dosage",ylab="Drug                        Response",

xlim=c(0,60),ylim=c(0,70))

再次提醒，并非所有函数都支持这些选项。请参考相应函数的帮助以了解其可以接受哪些选项。从更精细的控制和模块化的角度考虑，你可以使用本节余下部分描述的函数来控制标题、坐标轴、图例和文本标注的外观。

一、标题

可以使用title()函数为图形添加标题和坐标轴标签。调用格式为：

title(main="maintitle",                    sub="subtitle",

xlab="x-axislabel",ylab="y-axis                      label")

函数title()中亦可指定其他图形参数(如文本大小、字体、旋转角度和颜色)。举例来说， 以下代码将生成红色的标题和蓝色的副标题，以及比默认大小小25%的绿色x轴 、y轴标签：

title(main="My                                        Title",col.main="red",

sub="My Subtitle",col.sub="blue",

xlab="My        x        label",ylab="My        Y        label",

col.lab="green",cex.lab=0.75)

函数title()一般来说被用于添加信息到一个默认标题和坐标轴标签被ann=FALSE选项移除的图形中。

二、坐标轴

你可以使用函数axis()来创建自定义的坐标轴，而非使用R中的默认坐标轴。其格式为：

axis(side,                           at=,labels=,pos=,1ty=,col=,las=,tck=,   ...)

各参数已详述于下表中。

创建自定义坐标轴时，你应当禁用高级绘图函数自动生成的坐标轴。参数axes=FALSE将禁用全部坐标轴(包括坐标轴框架线，除非你添加了参数frame.plot=TRUE)。   

参数xaxt="n" 和 yaxt="n" 将分别禁用X轴或Y轴(会留下框架线，只是去除了刻度)。代码清单3-2中是一个稍显笨拙和夸张的例子，它演示了我们到目前为止讨论过的各种图形特征。结果如下图所示。

到目前为止，我们已经讨论过代码清单3-2中除lines()和mtext()以外的所有函数。使用plot()语句可以新建一幅图形。而使用lines()语句，你可以为一幅现有图形添加新的图形元素。函数mtext()用于在图形的边界添加文本。

三、参考线

函数abline()可以用来为图形添加参考线。其使用格式为：

abline(h=yvalues,   v=xvalues)

函数abline() 中也可以指定其他图形参数(如线条类型、颜色和宽度)。

举例来说：

在y为1、5、7的位置添加了水平实线，而代码：

abline(v=seq(1,10,2),1ty=2,col="blue")

则在x为1、3、5、7、9的位置添加了垂直的蓝色虚线。

四、图例

当图形中包含的数据不止一组时，图例可以帮助你辨别出每个条形、扇形区域或折线各代表哪一类数据。我们可以使用函数legend()来添加图例(果然不出所料)。其使用格式为：

legend(location,      title,      legend,...)

常用选项详述于下表中。

代码清单依剂量对比药物A和药物B的响应情况

上图的几乎所有外观元素都可以使用本章中讨论过的选项进行修改。除此之外，还有很多 其他方式可以指定想要的选项。

五、文本标注

我们可以通过函数text()和mtext()将文本添加到图形上。text()可向绘图区域内部添加 文本，而mtext()则向图形的四个边界之一添加文本。使用格式分别为：

text(location,"text                      to                      place",pos,...)

mtext("text          to          place",           side,          line=n,...)

常用选项列于下表中。

其他常用的选项有cex、col和font(分别用来调整字号、颜色和字体样式)。

除了用来添加文本标注以外， text()函数也通常用来标示图形中的点。我们只需指定一系列的x、y坐标作为位置参数，同时以向量的形式指定要放置的文本。x、y和文本标签向量的长度应当相同。下面给出了一个示例，结果如下图所示。

这个例子中，我们针对数据框mtcars提供的32种车型的车重和每加仑汽油行驶英里数绘制 了散点图。函数text() 被用来在各个数据点右侧添加车辆型号。各点的标签大小被缩小了40%, 颜色为红色。

作为第二个示例，以下是一段展示不同字体族的代码：

opar           <-           par(no.readonly=TRUE)

par(cex=1.5)

plot(1:7,1:7,type="n")

text(3,3,"Example            of           default            text")

text(4,4,family="mono","Example               of               mono-spaced               text")

text(5,5,family="serif","Example                 of                serif                text")

par(opar)

在Windows系统中输出的结果如下图所示。这里为了获得更好的显示效果，我们使用par()函数增大了字号。

本例所得结果因平台而异，因为不同系统中映射的常规字体、等宽字体和有衬线字体有所不同。在你的系统上，结果看起来如何呢?

六、数学标注

最后 ， 你可以使用类似于TeX中的写法为图形添加数学符号和公式 。 请参阅help(plotmath)以获得更多细节和示例。要即时看效果，可以尝试执行demo(plotmath)。

部分运行结果如下图所示。函数plotmath()可以为图形主体或边界上的标题、坐标轴名称或文本标注添加数学符号。

同时比较多幅图形，我们通常可以更好地洞察数据的性质。

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