ggplotライブラリを読み込む
Rには標準でplot()で描画をすることが可能ですが、手軽に美しいグラフを描きたいのであれば、是非ggplot2を使ってください。まだインストールされていないのであれば、下のコマンドでインストール→ライブラリの読み込みを完了してください。
install.packages("ggplot2")
library(ggplot2)たったこれだけで準備は完了です。さあ、思い通りのグラフを描きましょう。
基本的なグラフ描画のステップ
基本的には次の３つのステップで描きます。
- キャンバスの設定
- グラフを描く
- テーマの設定
つまり、まずグラフを描くためのキャンバスを準備して、そこに描きたいグラフを追加します。これでグラフは完成です。これに細かな体裁の設定をしたければ、テーマの設定をおこないます。
ここからは、ggplot2の組み込みデータセットであるdiamondsを使って実際にグラフを描いていきましょう。
キャンバスの設定
では、早速、キャンバスの設定をしていきましょう。キャンバスの設定に使うのはggplot()だけです。使うデータとx,y軸の設定を次の「グラフを描く」のステップで指定することもできますが、【初心者限定】のこの記事ではggplot()内で指定することにします。次のような書式で設定します。
ggplot(data=利用するデータのオブジェクト名,
mapping=aes(x=”x軸に利用する列名”,y=”y軸に利用する列名”))
ここまでを記述していきましょう。まずはデータセットdiamondsの中身を確認してみます。
head(diamonds,5)| carat | cut | color | clarity | depth | table | price | x | y | z |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.23 | Ideal | E | SI2 | 61.5 | 55 | 326 | 3.95 | 3.98 | 2.43 |
| 0.21 | Premium | E | SI1 | 59.8 | 61 | 326 | 3.89 | 3.84 | 2.31 |
| 0.23 | Good | E | VS1 | 56.9 | 65 | 327 | 4.05 | 4.07 | 2.31 |
| 0.29 | Premium | I | VS2 | 62.4 | 58 | 334 | 4.20 | 4.23 | 2.63 |
| 0.31 | Good | J | SI2 | 63.3 | 58 | 335 | 4.34 | 4.35 | 2.75 |
ここで、データセットの各列の意味は次のようになります。
price：price in US dollars (\$326–\$18,823)
carat：weight of the diamond (0.2–5.01)
cut：quality of the cut (Fair, Good, Very Good, Premium, Ideal)
color：diamond colour, from J (worst) to D (best)
clarity：a measurement of how clear the diamond is (I1 (worst), SI2, SI1, VS2, VS1, VVS2, VVS1, IF (best))
x：length in mm (0–10.74)
y：width in mm (0–58.9)
z：depth in mm (0–31.8)
depth：total depth percentage = z / mean(x, y) = 2 * z / (x + y) (43–79)
table：width of top of diamond relative to widest point (43–95)
ここではcaratとpriceの関係を散布図で描くことにしましょう。まずは、上で紹介したキャンバスの設定です。
ggplot(data=diamonds,mapping=aes(x=carat,y=price)となります。これを実行してみてください。まだ散布図は描かれず、キャンバスだけができたかと思います。実行結果を掲載しておきます。
グラフを描く
次に、グラフを描いていきます。これは描きたいグラフを「+」していくだけです。散布図であれば、geom_point()を指定すればOKです。実際にやってみましょう。
ggplot(data=利用するデータのオブジェクト名,
mapping=aes(x="x軸に利用する列名",y="y軸に利用する列名"))+
geom_point()でOKです。加えたコード「+geom_point()」だけ。簡単ですね。実行結果も掲載しておきます。
うまく描けたでしょうか。グラフ部分はこのように描きたいグラフを指定するだけです。グラフの一覧をまとめると以下のようになります。
| グラフの種類 | コード |
|---|---|
| 散布図 | geom_point() |
| 折れ線グラフ | geom_line() |
| ヒストグラム | geom_histogram() |
| 密度曲線 | geom_density() |
| 箱ひげ図 | geom_boxplot() |
| バイオリンプロット | geom_violin() |
でもちょっと、殺風景であるのと、せっかくなので「cut」の値ごとに色分けしてみましょう。これは、ggplotの中でcolourに色分けしたい列名を指定すればOKです。
ggplot(data=diamonds,mapping=aes(x=carat,y=price,colour=cut))+
geom_point()すると、以下のように色分けができました。
テーマの設定
さて、最後のステップです。細かな体裁の調整をすることができます。今回は、まず先ほど色分けしたグラフをグループごとに分割したグラフにしてみましょう。facet_wrap(~グループ列名)とします。
ggplot(data=diamonds,mapping=aes(x=carat,y=price,colour=cut))+
geom_point()+
facet_wrap(~cut,scales="free")すると、以下のようにcutごとにグラフを分割することができます。
最後にグラフテーマの変更です。これもこれまで作ってきたグラフに「+」でグラフテーマを加えるだけです。ここでは、「theme_linedraw()」を使ってみましょう。
ggplot(data=diamonds,mapping=aes(x=carat,y=price,colour=cut))+
geom_point()+
facet_wrap(~cut,scales="free")+
theme_linedraw()すると、グラフの見た目が変わったのがおわかりでしょうか。いろんなテーマを指定して試してみてください。今回の実行結果は以下となります。
まとめ
さて、今回はここまでとなります。いかがでしたでしょうか？グラフ描画は思ったより簡単！と思ってもらえたら幸いです。今回は【初心者限定】ということで、細かな部分を省いています。そのうち、【中級者向け】の記事を書きたいと思います。
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