ggplot2科技繪圖：基於R語言的數據可視化

目    錄

第1章　R語言基礎1

1.1　R語言概述1

1.1.1　R語言的誕生1

1.1.2　R語言的特點2

1.1.3　R語言繪圖系統2

1.1.4　圖形語法3

1.2　搭建R語言環境4

1.2.1　安裝程序的下載4

1.2.2　R語言的安裝與啟動6

1.2.3　輔助工具Rstudio8

1.2.4　包的安裝與加載10

1.3　對象與變量14

1.3.1　對象14

1.3.2　變量15

1.4　數據結構16

1.4.1　數據類型16

1.4.2　向量18

1.4.3　矩陣與數組22

1.4.4　數據框24

1.4.5　列表27

1.4.6　因子29

1.5　基本運算30

1.6　獲取幫助信息32

1.6.1　使用內置幫助函數32

1.6.2　獲取自帶數據集信息33

1.6.3　R語言相關軟件和資料34

1.7　本章小結34

第2章　數據基本操作35

2.1　管道操作35

2.2　數據存取38

2.2.1　讀入R格式數據38

2.2.2　讀取CSV/TXT格式數據40

2.2.3　讀取Excel格式數據42

2.2.4　保存數據43

2.3　數據連接44

2.3.1　merge()函數44

2.3.2　cbind()函數與

rbind()函數45

2.3.3　dplyr包的連接函數47

2.4　數據抽樣49

2.4.1　生成隨機數49

2.4.2　隨機抽樣50

2.4.3　系統抽樣50

2.4.4　分層抽樣51

2.5　數據塑形55

2.5.1　寬數據轉換為長數據55

2.5.2　長數據轉換為寬數據58

2.5.3　分割列60

2.5.4　合並列62

2.6　缺失值與空值處理63

2.6.1　缺失值63

2.6.2　空值66

2.7　本章小結68

第3章　ggplot2繪圖系統69

3.1　基本語法69

3.1.1　ggplot2語法框架70

3.1.2　數據和圖形屬性映射72

3.1.3　創建幾何對象76

3.1.4　添加統計變換84

3.2　坐標系統88

3.2.1　笛卡兒坐標系88

3.2.2　極坐標系90

3.2.3　地理坐標系91

3.3　圖形分面93

3.4　標度函數96

3.4.1　顏色標度函數97

3.4.2　坐標標度函數104

3.5　主題函數113

3.6　保存圖形118

3.7　本章小結118

第4章　註釋與頁面佈局119

4.1　添加註釋119

4.1.1　添加文本註釋120

4.1.2　通過嵌套為圖形做註釋123

4.1.3　為坐標軸添加對數

刻度線124

4.2　頁面佈局126

4.2.1　利用patchwork包126

4.2.2　利用gridExtra包131

4.3　本章小結134

第5章　創建基本圖表135

5.1　散點圖135

5.2　折線圖140

5.3　柱狀圖143

5.4　階梯圖150

5.5　等高線圖152

5.6　核密度圖155

5.7　面積圖160

5.8　頻率多邊圖162

5.9　柵格圖164

5.10　本章小結168

第6章　創建統計圖表169

6.1　直方圖169

6.2　二維直方圖172

6.3　箱線圖175

6.4　小提琴圖181

6.5　分組點圖184

6.6　添加誤差條188

6.7　本章小結193

第7章　添加幾何元素到圖表194

7.1　指定參考線194

7.2　添加隨機抖動197

7.3　平滑線200

7.4　垂直線203

7.5　帶狀圖205

7.6　區間線段207

7.7　多邊形209

7.8　文本標簽211

7.9　邊緣短線214

7.10　空幾何對象216

7.11　本章小結218

第8章　統計變換繪圖219

8.1　繪制直方圖和頻率折線圖219

8.2　繪制條形圖222

8.3　繪制密度曲線224

8.4　繪制置信橢圓227

8.5　繪制等高線圖229

8.6　繪制箱線圖231

8.7　添加平滑曲線234

8.8　繪制經驗累積分佈函數圖237

8.9　繪制Q-Q圖239

8.10　繪制分位數線242

8.11　繪制數學函數圖244

8.12　繪制重復點數量圖246

8.13　繪制數據中的唯一值249

8.14　顯示原始數據251

8.15　其他統計變換函數253

8.16　本章小結255

第9章　標度256

9.1　標度概述256

9.2　顏色標度257

9.2.1　顏色標度函數匯總257

9.2.2　調色板參數設置260

9.2.3　RColorBrewer調色板262

9.3　坐標標度266

9.4　透明度標度268

9.5　點形狀標度272

9.6　點大小/線粗細標度275

9.7　線型標度278

9.8　線寬標度281

9.9　本章小結284

第10章　拓展包ggpubr285

10.1　ggpubr概述285

10.2　快速創建圖表288

10.2.1　點圖288

10.2.2　散點圖290

10.2.3　密度圖293

10.2.4　箱線圖295

10.2.5　小提琴圖297

10.2.6　直方圖299

10.2.7　便捷繪圖函數匯總302

10.3　添加統計標記307

10.3.1　添加回歸線和

相關系數308

10.3.2　添加顯著性標記309

10.3.3　手動添加顯著性

標記313

10.3.4　添加統計標記函數

匯總315

10.4　圖形美化和調整316

10.4.1　排列多幅圖316

10.4.2　調整圖例、標題和

坐標軸標簽318

10.4.3　添加註釋和文本321

10.4.4　導出圖形323

10.5　本章小結326

第11章　其他拓展包327

11.1　主題包（ggthemes）327

11.2　峰巒圖（ggridges）330

11.3　水平條形圖（ggHoriPlot）332

11.4　相關矩陣圖（ggcorrplot）338

11.5　添加統計註釋（ggstatsplot）340

11.6　生存分析（ggsurvfit）347

11.7　蜂群圖（ggbeeswarm）351

11.8　跟蹤點/線（ggtrace）353

11.9　馬賽克圖（ggmosaic）357

11.10　本章小結360