ggplot2画图入门系列之一：导论

1 什么是ggplot2

ggplot2是用于画图的R语言扩展包，其理念根植于《Grammar of Graphics》一书。它将画图视为一种映射，即从数学空间映射到图形元素空间。譬喻将差异的数值映射到差异的色彩或透明度。该画图包的特点在于并不去界说详细的图形（如直方图，散点图），而是界说各类底层组件（如线条、方块）来合成巨大的图形，这使它能以很是简捷的函数构建种种图形，并且默认条件下的画图品质就能到达出书要求。

2 与lattice包的较量

ggplot2和lattice都属于高级的格点画图包，初学R语言的伴侣大概会在二者选择上有所迷惑。从各自特点上来看，lattice入门较容易，作图速度较快，图形函数种类较多，好比它可以举办三维画图，而ggplot2就不能。ggplot2需要一段时间的进修，但当你跨过这个门槛之后，就能体会到它的简捷和优雅，并且ggplot2可以通过底层组件结构前所未有的图形，你所受到的限制只是你的想象力。

发起两种画图包都可以研究一下。假如时间告急，需要在一两天之内为论文做一张图，那么推荐用lattice，假如时间丰裕，推荐进修ggplot2。

3 根基观念

图层（Layer）：假如你用过photoshop，那么对付图层必然不会生疏。一个图层比如是一张玻璃纸，包括有各类图形元素，你可以别离成立图层然后叠放在一起，组合成图形的最终结果。图层可以答允用户一步步的构建图形，利便单独对图层举办修改、增加统计量、甚至窜改数据。

标度（Scale）：标度是一种函数，它节制了数学空间到图形元素空间的映射。一组持续数据可以映射到X轴坐标，也可以映射到一组持续的渐变色彩。一组分类数据可以映射成为差异的形状，也可以映射成为差异的巨细。

坐标系统（Coordinate）：坐标系统节制了图形的坐标轴并影响所有图形元素，最常用的是直角坐标轴，坐标轴可以举办调动以满意差异的需要，如对数坐标。其它可选的尚有极坐标轴。

位面（Facet）：许多时候需要将数据按某种要领分组，别离举办画图。位面就是节制分组画图的要领和分列形式。

4 一个例子

下面用ggplot2包内带的汽车测试数据（mpg）来举个例子，用到的三个变量别离是动员机容量(displ)、高速公路上的每加仑行驶里数(hwy)、汽缸数目(cyl)。首先加载ggplot2包，然后用ggplot界说第一层即数据来历。个中aes参数很是要害，它将displ映射到X轴，将hwy映射到Y轴，将cyl变为分类数据后映射为差异的颜色。然后利用+号添加了两个新的图层，第二层是加上了散点，第三层是加上了loess滑腻曲线。

library(ggplot2)

p <- ggplot(data=mpg,aes(x=displ,y=hwy,colour=factor(cyl)))

p + geom_point() + geom_smooth()

上图是对几种差异汽缸的数据别离滑腻，假如需要对整体数据举办滑腻，可将colour参数配置在散点图层内而非第一层，这样第三层的滑腻图形就不会受到colour参数的影响。
p <- ggplot(mpg,aes(x=displ,y=hwy))

p + geom_point(aes(colour=factor(cyl))) + geom_smooth()

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