使用 ggplot2 在 R 中绘制箱线图

在本文中，我们将使用 ggplot2 包以 R 编程语言创建具有各种功能的 Boxplot。

对于数据分布，您可能需要比集中趋势值（中值、均值、众数）更多的信息。要分析数据可变性，您需要知道数据的分散程度。好吧，箱线图是说明数据中值分布的图表。箱线图通常用于通过呈现五个汇总值以标准方式显示数据的分布。下面的列表总结了最小值、Q1（第一四分位数）、中位数、Q3（第三四分位数）和最大值。总结这些值可以为我们提供有关异常值及其值的信息。

在 ggplot2 中，geom_boxplot() 用于创建箱线图。

Syntax: geom_boxplot( mapping = NULL, data = NULL, stat = “identity”, position = “identity”, …, outlier.colour = NULL, outlier.color = NULL, outlier.fill = NULL, outlier.shape = 19, outlier.size = 1.5, notch = FALSE,na.rm = FALSE, show.legend = FALSE, inherit.aes = FALSE)

使用中的数据集：Crop_recommendation

让我们首先创建一个常规箱线图，为此我们首先必须导入所有必需的库和正在使用的数据集。然后简单地将所有属性与 geom_boxplot 一起放入 ggplot()函数。

例子：

R

library(ggplot2)
  
# Create the dataset or load the dataset 
# for the chart
Dataset <- c(17, 32, 8, 53, 1,45,56,678,23,34)
Dataset
  
# loading data set and storing it in ds variable
ds <- read.csv(
  "c://crop//archive//Crop_recommendation.csv", header = TRUE)
  
# create a boxplot by using geom_boxplot() function
# of ggplot2 package
crop=ggplot(data=ds, mapping=aes(x=label, y=temperature))+geom_boxplot()
crop

输出：

将平均值添加到箱线图中

平均值也可以添加到箱线图中，为此我们必须在 stat_summary() 中指定我们正在使用的函数。此函数用于添加新的汇总值并将这些汇总值添加到图中。通过使用此函数，您无需在绘图前计算平均值。

句法：

stat_summary( fun, geom)

例子：

电阻

library(ggplot2)
  
# loading data set and storing it in ds variable
ds <- read.csv(
  "c://crop//archive//Crop_recommendation.csv", header = TRUE)
  
# add mean to ggplot2 boxplot
ggplot(ds, aes(x = label, y = temperature, fill = label)) + 
  geom_boxplot() +
  stat_summary(fun = "mean", geom = "point", shape = 8,
               size = 2, color = "white")

输出：

现在让我们使用 theme()函数讨论 Boxplot 中的图例位置。我们可以将图例位置更改为顶部或底部，或者您可以删除箱线图中的图例位置。可以使用主题自定义绘图组件，例如标题、标签、字体、背景、网格线和图例。可以使用主题自定义绘图。您可以使用 theme() 方法修改单个情节的主题，也可以通过调用 theme_update() 修改活动主题，这将影响所有后续情节。

句法：

theme( line, rect, text, title, aspect.ratio, axis.title, axis.title.x, axis.title.x.top, axis.title.x.bottom, axis.title.y, axis.title.y.left, axis.title.y.right, axis.text, axis.text.x, axis.text.x.top, axis.text.x.bottom, axis.text.y, axis.text.y.left, ……, validate = TRUE)

在此函数，如果您将 legend.position 参数设置为 top 或 bottom ，则位置将改变。

例子：

电阻

library(ggplot2)
  
# loading data set and storing it in ds variable
ds <- read.csv("c://crop//archive//Crop_recommendation.csv", header = TRUE)
  
# change the legend position in R using ggplot2
ggplot(ds, aes(x = label, y = temperature, fill = label)) + 
  geom_boxplot() +
  theme(legend.position = "top")

输出：

在 R 中使用 ggplot2 的水平箱线图

箱线图也可以使用 coord_flip()函数水平放置。这个函数只是切换 x 和 y 轴。

例子：

电阻

library(ggplot2)
  
# loading data set and storing it in ds variable
ds <- read.csv("c://crop//archive//Crop_recommendation.csv", header = TRUE)
  
# Creating a Horizontal Boxplot using ggplot2 in R
ggplot(ds, aes(x = label, y = temperature, fill = label)) + 
  geom_boxplot() +
  coord_flip()

输出：

更改箱线图线条颜色

1) 默认

使用命令 color=label 为条形轮廓添加颜色。

句法：

color=label

例子：

电阻

library(ggplot2)
  
# loading data set and storing it in ds variable
ds <- read.csv(
  "c://crop//archive//Crop_recommendation.csv", header = TRUE)
  
# Change box plot line colors by groups
crop2<-ggplot(ds, aes(x=label, y=temperature, color=label)) +
  geom_boxplot()
crop2

输出：

2) 手动

• 使用自定义调色板：要使用自定义调色板，请使用 scale_color_manual()函数，并在此函数为每个箱线图提供轮廓颜色。

例子：

电阻

library(ggplot2)
  
# loading data set and storing it in ds variable
ds <- read.csv("c://crop//archive//Crop_recommendation.csv", header = TRUE)
  
# Change box plot line colors by groups
crop2<-ggplot(ds, aes(x=label, y=temperature, color=label)) +
  geom_boxplot()
crop2
   
# Now, it is also possible to change line colors manually
crop2+scale_color_manual(values=c("#999999", "#E69F00", 
                                  "#56B4E9","#999999","Red",
                                  "green","yellow"))

输出：

• 使用 brewer 调色板：您可以使用 brewer 调色板更改箱线图的轮廓颜色。为此，您只需要使用 scale_color_brewer()函数并在此函数设置调色板参数。

句法：

scale_color_brewer(palette)

例子：

电阻

library(ggplot2)
  
# loading data set and storing it in ds variable
ds <- read.csv(
  "c://crop//archive//Crop_recommendation.csv", header = TRUE)
  
# Change box plot line colors by groups
crop2<-ggplot(ds, aes(x=label, y=temperature, color=label)) +
  geom_boxplot()
crop2
  
# for Using brewer color palettes
crop2+scale_color_brewer(palette="Dark2")

输出：

• 使用灰度：要使用灰度调色板，您需要使用 scale_color_grey()函数，并向其添加 theme_classic()函数。

例子：

电阻

library(ggplot2)
  
# loading data set and storing it in ds variable
ds <- read.csv("c://crop//archive//Crop_recommendation.csv", header = TRUE)
  
# Change box plot line colors by groups
crop2<-ggplot(ds, aes(x=label, y=temperature, color=label)) +
  geom_boxplot()
  
# for using grey scale
crop2 + scale_color_grey() + theme_classic()

输出：

用颜色填充箱线图

1) 默认值：要使用您选择的颜色填充箱线图，您可以使用填充属性命令在 geom_boxplot()函数内添加颜色。填充将在 geom_boxplot() 下，因为在这种情况下它是可变的。

句法：

fill=’color’

例子：

电阻

library(ggplot2)
  
# loading data set and storing it in ds variable
ds <- read.csv("c://crop//archive//Crop_recommendation.csv", header = TRUE)
  
# Now fill the boxplot with choice of your color
crop1=ggplot(data=ds, mapping=aes(x=label, y=temperature))+
geom_boxplot(fill='green')
crop1

输出：

为了默认填充箱线图颜色，您只需要在 ggplot() 的 aes()函数包含 fill 属性。填充将在 ggplot( ) 下的 aes( ) 内，因为在这种情况下它是可变的。

句法：

fill=label

例子：

电阻

library(ggplot2)
  
# loading data set and storing it in ds variable
ds <- read.csv("c://crop//archive//Crop_recommendation.csv", header = TRUE)
  
# Change Colors of a ggplot2 Boxplot in R 
crop3<-ggplot(ds, aes(x = label, y = temperature, fill = label)) + 
  geom_boxplot(outlier.colour="black", outlier.shape=16, outlier.size=2)

输出：

2) 手动：如果您想手动更改箱线图颜色，则可以根据您的选择使用三个函数 scale_fill_manual()、scale_fill_brewer() 和 scale_fill_grey()。

• 使用自定义调色板：要使用自定义调色板，使用 scale_fill_manual()函数并将颜色值作为参数。

句法：

scale_fill_manual(values)

例子：

电阻

library(ggplot2)
  
# loading data set and storing it in ds variable
ds <- read.csv(
  "c://crop//archive//Crop_recommendation.csv", header = TRUE)
  
crop3<-ggplot(ds, aes(x = label, y = temperature, fill = label)) + 
  geom_boxplot(outlier.colour="black", outlier.shape=16, outlier.size=2)
  
crop3+scale_fill_manual(values=c("#999999", "#E69F00", "#56B4E9",
                                 "#999999","Red","green","yellow"))

输出：

• 使用 brewer 调色板：使用来自 RColorBrewer 包和调色板的 brewer 调色板 scale_fill_brewer() 作为参数

句法：

scale_fill_brewer(palette)

例子：

电阻

library(ggplot2)
  
# loading data set and storing it in ds variable
ds <- read.csv("c://crop//archive//Crop_recommendation.csv", header = TRUE)
  
crop3<-ggplot(ds, aes(x = label, y = temperature, fill = label)) + 
  geom_boxplot(outlier.colour="black", outlier.shape=16, outlier.size=2)
  
crop3+scale_fill_brewer(palette="Dark1")

输出：

• 使用灰度：要使用灰度填充箱线图的颜色，请使用 scale_fill_grey() 和 theme_classic()。

例子：

电阻

library(ggplot2)
  
# loading data set and storing it in ds variable
ds <- read.csv("c://crop//archive//Crop_recommendation.csv", header = TRUE)
  
crop3<-ggplot(ds, aes(x = label, y = temperature, fill = label)) + 
  geom_boxplot(outlier.colour="black", outlier.shape=16, outlier.size=2)
  
# for using grey scale
crop3 + scale_fill_grey() + theme_classic()

输出：

在箱线图中添加抖动

抖动对于处理由离散数据集引起的过度绘制问题非常有用。您也可以调整抖动的位置，为此您只需要在 geom_jitter() 中设置位置属性。您还可以使用 ggplot jitter 中的 size 和 shape 参数来更改点的形状、大小。

句法：

geom_jitter(mapping = NULL, data = NULL, stat = “identity”, position = “jitter”, …, width = NULL, height = NULL, na.rm = FALSE, show.legend = NA, inherit.aes = TRUE)

例子：

电阻

library(ggplot2)
  
# loading data set and storing it in ds variable
ds <- read.csv("c://crop//archive//Crop_recommendation.csv", header = TRUE)
  
ggplot(ds, aes(x=label, y=temperature)) + 
  geom_boxplot()+
  geom_jitter(position=position_jitter(0.2))

输出：

缺口箱线图

要添加缺口箱线图，您只需要在 geom_boxplot() 中将缺口属性设置为 TRUE。

例子：

电阻

library(ggplot2)
  
# loading data set and storing it in ds variable
ds <- read.csv("c://crop//archive//Crop_recommendation.csv", header = TRUE)
  
# Add notched box plot
ggplot(ds, aes(x=label, y=temperature)) + 
  geom_boxplot(notch = TRUE)+
  geom_jitter(position=position_jitter(0.2))

输出：