R语言绘图系列：
- R语言可视化及作图1--基础绘图（par函数，散点图，盒形图，条形图，直方图）
- R语言可视化及作图2--低级绘图函数
- R语言可视化及作图3--图形颜色选取
- R语言可视化及作图4--qplot和ggplot2美学函数
ggplot2基本要素
- “+”和“%+%”
- 数据（data）和映射（mapping）:想要可视化的数据（data）以及一系列将数据中的变量对应到图形属性的映射（mapping）；ggplot2的数据(data)必须是一个数据框（dataframe）。
- 几何对象（geometric）:几何对象（geom）代表你在图中实际看到的元素，如点、线、多边形等。
- 统计变换（statistics）:统计变换（stat）是对数据进行的某种汇总。例如将数据分组计数以创建直方图，或将一个二维的关系用线性模型进行解释。统计变换是可选的，但通常非常有用。
- 标度（Scale）:标度（scale）的作用是将数据的取值映射到图形空间，例如用颜色、大小或形状来表示不同的取值。展现标度的常见做法是绘制图例和坐标轴——它们实际上是从图形到数据的一个映射，使你可以从图形中读取原始的数据。标度包括位置、颜色、大小、形状、线型。
- 坐标系统（Coordinate）:坐标系（coord）描述了数据是如何映射到图形所在的平面的，它同时提供了看图所需的坐标轴和网格线。我们通常使用的是笛卡尔坐标系，但也可以将其变换为其它类型，如极坐标和地图投影。
- 图层（Layer）:图层的作用是生成在图像上可以被人感知的图形。一个图层由4部分组成：数据和图形属性映射；一种统计变换；一种几何对象；一种位置调整方式。
- 分面（Facet）：分面（facet）描述了如何将数据分解为各个子集，以及如何对子集作图并联合进行展示。分面也叫作条件作图或网格作图。
其中各要素通过“+”以图层(layer)的方式来粘合构图（可以简单理解为要素/图层叠加符号）；另外在ggplot2中，数据集必须为数据框(data.frame)格式，并且可以通过%+%符号调整已有数据集（ggplot2指导文档中明确写出“To override the data, you must use %+%”，也就是覆盖数据必须通过%+%）。
完整ggplot2绘图模板⚠️ ：
ggplot(data = <DATA>) +
<GEOM_FUNCTION>(
mapping = aes(<MAPPINGS>),
stat = <STAT>,
position = <POSITION>
)+ <COORDINATE_FUNCTION> + <FACET_FUNCTION>
几何对象汇总
| 几何对象 | 功能 | 属性 |
|---|---|---|
| abline | 绘制有斜率的直线 | color, linetype, size |
| area | 绘制面积图 | color, fill, linetype, size,x,y |
| bar | 绘制条形图 | color, fill, linetype, size, weight, x |
| bin2d | 绘制二维热图 | color, fill, linetype, size, weight, xmax, ymax, xmin, ymin |
| boxplot | 绘制盒形图 | color, fill, lower, middle, size, upper, weight, x, ymax, ymin |
| contour | 绘制等高线图 | color, linetype, size, weight, x, y |
| crossbar | 绘制盒子图（不是boxplot） | color, fill, linetype, size, x, y, ymax, ymin |
| density | 绘制密度曲线 | color, fill, linetype, size, weight, x, y |
| density2d | 二维等高密度曲线 | color, linetype, size, weight, x, y |
| dotplot | 绘制点直方图 | color, fill, x, y |
| errorbar | 绘制误差条 | color, linetype, size, weight, x, ymax, ymin |
| errorbarh | 绘制水平误差条 | color, linetype, size, weight, x, ymax, ymin |
| freqpoly | 绘制频率多边形 | color, linetype, size |
| hex | 绘制六边形热图 | color, fill, size, x, y |
| histogram | 绘制直方图 | color, fill, linetype, size, weight, x, y |
| hline | 绘制水平线 | color, linetype, size |
| vline | 绘制竖直线 | color, linetype, size |
| jitter | 绘制扰动点图 | color, fill, shape, size, x, y |
| lable | 绘制标签 | angle, color, hjust, label, size, vjust, x, y |
| line | 绘制线条 | color, linetype, size, x, y |
| linerange | 绘制区间线条 | color, linetype, size, x, ymax, ymin |
| point | 绘制散点 | color, fill, shape, size, x, y |
| pointrange | 绘制区间点竖线 | color, linetype, fill, shape, size, x, y, ymax, ymin |
| polygon | 绘制多边形 | color, fill, linetype, size, x, y |
| quantile | 添加分位数回归线 | color, linetype, size, weight, x, y |
| raster | 绘制光栅图 | color, fill, linetype, size, x, y |
| rect(tile) | 绘制矩形（瓦片图） | color, fill, linetype, size, xmax, xmin, ymax, ymin |
| ribbon | 绘制色带图 | color, fill, linetype, size, x, ymax, ymin |
| rug | 绘制边际地毯图 | color, linetype, size |
| segment | 添加线段或箭头 | color, linetype, size, x, xend, y, yend |
| smooth | 绘制平滑曲线 | color, alpha, fill, linetype, size, weight, x, y |
| text | 添加文本 | angle, color, hjust, label, size, vjust, x, y |
| violin | 绘制小提琴图 | weight, color, fill, size, linetype, x, y |
| path | 绘制路线图 | color, linetype, size, x,y |
数据转换函数
绘制几何对象的各个函数中，数据转换函数均是以参数“stat”形式出现，但是也存在其他数据转换函数。
不同的几何对象，其默认的数据转换函数是有区别的，尤其是功能迥异的几个几何对象，比如geom_point()和geom_bar()。
ggplot2中常见的统计变换及其应用的场景总结：
| 统计变换 | 功能 | 应用场景 |
|---|---|---|
| abline | 绘制直线 | geom_abline() |
| bin | 计算封箱数据，绘制直方图或者频率多边形 | geom_histogram()；geom_freqpoly()；stat_bin() |
| bin2d | 计算矩形封箱内的观测值个数，绘制二维热图 | geom_bin2d()；stat_bin_2d() |
| bindot | 计算“点直方图”的封箱数据 | geom_dotplot() |
| binhex | 计算六边形热图的封箱数据 | geom_hex()；stat_bin_hex() |
| boxplot | 计算箱线图的各个元素，绘制箱线图 | geom_bonplot()；stat_boxplot() |
| contour | 绘制三维等高线 | geom_contour()；stat_contour() |
| density | 一维密度估计，绘制密度曲线 | geom_density()；stat_density() |
| density2d | 二维密度估计，绘制二维密度线图 | geom_density2d()；stat_density2d() |
| function | 调用新函数进行统计变换 | stat_function() |
| count | 对观测值进行计数 | geom_bar()；stat_count() |
| identity | 不对数据进行统计变换 | geom_area()；geom_point()；geom_errorbar() |
| 计算qq图指标，绘制qq图 | geom_qq()；stat_qq() | |
| quantile | 计算分位数 | geom_quantile()；stat_quantile() |
| smooth | 添加平滑曲线 | geom_smooth()；stat_smooth() |
ggplot2速查表
