【R语言】--- 直方图

直方图简介

直方图(Histogram)，又称质量分布图，是一种统计报告图，由一系列高度不等的纵向条纹或线段组成，表示数据分布的情况。一般用横轴(X轴)表示数据类型，纵轴(Y轴)表示分布(相应值的频数)情况。
绘制直方图，首先要对数据进行分组，然后统计每个分组内数据元的数量。在平面直角坐标系中，横轴标出每个组的端点，纵轴表示频数，每个矩形的高代表对应的频数，称这样的统计图为频数分布直方图。一般要了解以下几个名词的概念：
组数：统计数据时，把数据按照不同的范围分成几个组，分成组的个数称为组数；
组距：每一组两个端点的差；
频数：分组内的数据元的数量除以组距；

直方图的作用

1、显示各组频数或者数量分布情况；
2、显示各组间频数或数量的差异；

直方图构成

R绘制直方图

可以利用hist()函数进行绘制：

hist(x, ...)
## Default S3 method:
hist(x, # x是由数据值组成的数值向量
     breaks = "Sturges", #多种格式，指定组数
     freq = NULL, #逻辑值, 默认值为TRUE , y轴显示的是每个区间内的频数，FALSE, 代表显示的是频率（= 频数/ 总数）
     probability = !freq, #逻辑值，和 freq 参数的作用正好相反，TRUE 代表频率， FALSE 代表频数
     right = TRUE, #左右显示
     density = NULL, #用线条填充柱子
     angle = 45,  #用线条填充柱子，控制线条的角度，必须和density 参数配合使用，才能发挥作用
     col = "lightgray",  #柱子的填充色
     border = NULL, #柱子的边框的颜色，默认为black, 当border = NA 时， 代表没有边框
     main = paste("Histogram of" , xname), #标题
     xlim = range(breaks),  #x轴范围
     ylim = NULL, #y轴范围
     xlab = xname, x轴名称
     ylab = yname, #y轴名称
     axes = TRUE,  #逻辑值，是否显示轴线
     plot = TRUE,  #有待研究
     labels = FALSE, #显示在每个柱子上方的标签
     nclass = NULL, #有待研究
     warn.unused = TRUE, ...)

案例

par(mfrow = c(3,2)
#简单直方图
hist(mtcars$mpg)
#增加breaks参数
hist(mtcars$mpg,
     breaks = 15,
 )
#增加col参数
hist(mtcars$mpg,
     breaks = 15,
     col = "red",
)
#增加x和y轴标题
hist(mtcars$mpg,
     breaks = 15,
     col = "red",
     xlab = "x轴标题",
     ylab = "y轴标题",
)
#增加图标题
hist(mtcars$mpg,
     breaks = 15,
     col = "red",
     xlab = "x轴标题",
     ylab = "y轴标题",
     main = "图片标题")
#增加border参数
hist(mtcars$mpg,
     breaks = 15,
     col = "red",
     xlab = "x轴标题",
     ylab = "y轴标题",
     main = "图片标题",
     border = "green")

#添加密度线
hist(mtcars$mpg,
     breaks = 12,
     col = "red",
     xlab = "x轴标题",
     ylab = "y轴标题",
     main = "图片标题",
     border = "green",
     freq = FALSE)
lines(density(mtcars$mpg),
      col = "black",
      lwd = 5)

#添加填充类型为线条，线条的角度为45度
hist(mtcars$mpg,
     breaks = 12,
     col = "red",
     xlab = "x轴标题",
     ylab = "y轴标题",
     main = "图片标题",
     border = "black",
     freq = FALSE,
     density = 12, 
     angle = 45,
     )
lines(density(mtcars$mpg),
      col = "black",
      lwd = 5)

#添加填充类型为线条，线条的角度为45度
hist(mtcars$mpg,
     breaks = 12,
     col = "red",
     xlab = "x轴标题",
     ylab = "y轴标题",
     main = "图片标题",
     border = "black",
     freq = FALSE,
     density = 12, 
     angle = 45,
)
#添加密度线
lines(density(mtcars$mpg),
      col = "black",
      lwd = 3)
#添加外框线
box()

#添加每个柱子上的标签
hist(mtcars$mpg,
     breaks = 12,
     col = "red",
     xlab = "x轴标题",
     ylab = "y轴标题",
     main = "图片标题",
     border = "black",
     freq = FALSE,
     density = 12, 
     angle = 45,
     labels = T
)
#添加密度线
lines(density(mtcars$mpg),
      col = "black",
      lwd = 3)
#添加外框线
box()

参考文献

[1] Robert I. Kabacoff (著). R语言实战(高涛/肖楠/陈钢译). 北京: 人民邮电出版社.
[2] https://www.cnblogs.com/xudongliang/p/6913363.html
[3] https://zhuanlan.zhihu.com/p/259835459

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