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R語言數(shù)據(jù)可視化之數(shù)據(jù)分布圖(直方圖、密度曲線、箱線圖、等高線、2D密度圖)
2016-05-05
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R語言數(shù)據(jù)可視化之數(shù)據(jù)分布圖(直方圖、密度曲線、箱線圖、等高線、2D密度圖)

數(shù)據(jù)分布圖簡介

中醫(yī)上講看病四診法為：望聞問切。而數(shù)據(jù)分析師分析數(shù)據(jù)的過程也有點相似，我們需要望：看看數(shù)據(jù)長什么樣;聞：仔細分析數(shù)據(jù)是否合理;問：針對前兩步工作搜集到的問題與業(yè)務方交流;切：結合業(yè)務方反饋的結果和項目需求進行數(shù)據(jù)分析。

“望”的方法可以認為就是制作數(shù)據(jù)可視化圖表的過程，而數(shù)據(jù)分布圖無疑是非常能反映數(shù)據(jù)特征(用戶癥狀)的。R語言提供了多種圖表對數(shù)據(jù)分布進行描述，本文接下來將逐一講解。

繪制基本直方圖

本例選用如下測試集：

測試集

直方圖的橫軸為綁定變量區(qū)間分隔的取值范圍，縱軸則表示變量在不同變量區(qū)間上的頻數(shù)。繪制時只需將基函數(shù)的美學特征集中配置好需要分析的變量，然后創(chuàng)建新的直方圖圖層即可。R語言示例代碼如下：

代碼示例

運行結果：

結果

基于分組的直方圖

本例選用如下測試集：

測試集

直方圖的分組圖和本系列前面一些博文中講的一些分組圖不同，它不能進行水平方向的堆積 – 這樣看不出頻數(shù)變化趨勢;也不能進行垂直方向的堆積 – 這樣同樣看不出趨勢。這里采用一種新的堆積方法：重疊堆積，R語言實現(xiàn)代碼如下：

代碼示例

運行結果：

結果

也可以采用分面的方法，R語言實現(xiàn)代碼如下：

代碼

運行結果：

結果

繪制密度曲線

本例選用如下測試集：

測試集

密度曲線表達的意思和直方圖很相似，因此密度曲線的繪制方法和直方圖也幾乎是相同的。區(qū)別僅在于密度曲線的橫軸要綁定到連續(xù)型變量，另外繪制函數(shù)的名字不同。R語言示例代碼如下：

代碼

運行結果：

結果 

繪制基本箱線圖

本例選用如下測試集：

繪制基本箱線圖 本例選用如下測試集：

箱線圖是一種常用數(shù)據(jù)分布圖，下圖表示了這種圖中各元素的意義：箱線圖

繪制方法是在基函數(shù)中將變量分組綁定到橫軸，變量本身綁定到縱軸。此外，為了美觀也可以將分組綁定到fill變量并設置調色板。R語言示例代碼如下：

代碼

運行結果：

結果 

往箱線圖添加槽口和均值

在上一節(jié)繪制的基本箱線圖之上，還能進一步繪制以展示更多信息。

其中最常見的是為箱子添加槽口，它能更清晰的表示中位數(shù)的位置。R語言實現(xiàn)代碼如下：

箱線圖代碼

運行結果：

結果

通過stat_summary()函數(shù)，還可以在箱線圖中標記均值點。R語言實現(xiàn)代碼如下：

箱線圖代碼

運行結果：

結果

繪制2D等高線

本例選用如下測試集：

測試集

繪制2D等高線主要是調用stat_density()函數(shù)。這個函數(shù)會給出一個基于數(shù)據(jù)的二維核密度估計，然后我們可基于這個估計值來判斷各樣本點的”等高”性。接下來首先給出各數(shù)據(jù)點及等高線的繪制方法，R語言實現(xiàn)代碼如下：

代碼

運行結果：

結果

也可以通過設置密度函數(shù)美學特征集中的colour參數(shù)來給不同密度的等高線著色，R語言實現(xiàn)代碼如下：

代碼

運行結果：

結果 

繪制2D密度圖

本例選用如下測試集：

測試集

等高線圖也是密度圖的一種，因此繪制密度圖和等高線圖用的是同一個函數(shù)：stat_density()，只是它們傳入的參數(shù)不同。首先繪制經典柵格密度圖，R語言實現(xiàn)代碼如下：

密度線

運行結果：

密度結果

也可以將密度變量映射到透明度來渲染，R語言實現(xiàn)代碼如下：

透明度

運行結果：

透明度結果

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') } function initGt() { var handler = function (captchaObj) { captchaObj.appendTo('#captcha'); captchaObj.onReady(function () { $("#wait").hide(); }).onSuccess(function(){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); $('.getcheckcode').trigger('click'); }); window.captchaObj = captchaObj; }; $('#captcha').show(); $.ajax({ url: "/login/gtstart?t=" + (new Date()).getTime(), // 加隨機數(shù)防止緩存 type: "get", dataType: "json", success: function (data) { $('#text').hide(); $('#wait').show(); // 調用 initGeetest 進行初始化 // 參數(shù)1：配置參數(shù) // 參數(shù)2：回調，回調的第一個參數(shù)驗證碼對象，之后可以使用它調用相應的接口 initGeetest({ // 以下 4 個配置參數(shù)為必須，不能缺少 gt: data.gt, challenge: data.challenge, offline: !data.success, // 表示用戶后臺檢測極驗服務器是否宕機 new_captcha: data.new_captcha, // 用于宕機時表示是新驗證碼的宕機 product: "float", // 產品形式，包括：float，popup width: "280px", https: true // 更多配置參數(shù)說明請參見：http://docs.geetest.com/install/client/web-front/ }, handler); } }); } function codeCutdown() { if(_wait == 0){ //倒計時完成 $(".getcheckcode").removeClass('dis').html("重新獲取"); }else{ $(".getcheckcode").addClass('dis').html("重新獲取("+_wait+"s)"); _wait--; setTimeout(function () { codeCutdown(); },1000); } } function inputValidate(ele,telInput) { var oInput = ele; var inputVal = oInput.val(); var oType = ele.attr('data-type'); var oEtag = $('#etag').val(); var oErr = oInput.closest('.form_box').next('.err_txt'); var empTxt = '請輸入'+oInput.attr('placeholder')+'！'; var errTxt = '請輸入正確的'+oInput.attr('placeholder')+'！'; var pattern; if(inputVal==""){ if(!telInput){ errFun(oErr,empTxt); } return false; }else { switch (oType){ case 'login_mobile': pattern = /^1[3456789]\d{9}$/; if(inputVal.length==11) { $.ajax({ url: '/login/checkmobile', type: "post", dataType: "json", data: { mobile: inputVal, etag: oEtag, page_ur: window.location.href, page_referer: document.referrer }, success: function (data) { } }); } break; case 'login_yzm': pattern = /^\d{6}$/; break; } if(oType=='login_mobile'){ } if(!!validateFun(pattern,inputVal)){ errFun(oErr,'') if(telInput){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); } }else { if(!telInput) { errFun(oErr, errTxt); }else { $('.getcheckcode').addClass('dis'); } return false; } } return true; } function errFun(obj,msg) { obj.html(msg); if(msg==''){ $('.login_submit').removeClass('dis'); }else { $('.login_submit').addClass('dis'); } } function validateFun(pat,val) { return pat.test(val); }