R語言數據可視化之美：專業圖表繪製指南（增強版）

本書主要介紹使用R 中的ggplot2 包及其拓展包、ggraph 包、circlize 包和plot3D 包等繪製專業圖表的方法。本書先介紹了R 語言編程基礎知識，以及使用dplyr、tidyr、reshape2 等包的數據操作方法；再對比了base、lattice 和ggplot2 包的圖形語法。

本書首次系統性地介紹了使用ggplot2 包及其拓展包繪製類別對比型、數據關係型、時間序列型、整體局部型、地理空間型等常見的二維圖表的方法，ggraph、 igraph、circlize 等包繪製層次、網路關係型圖表，以及使用plot3D 包繪製三維圖表（包括三維散點圖、柱形圖和曲面圖等）的方法。另外，本書也首次介紹了論文中學術圖表的圖表配色、規範格式等相關技能與知識。

第1章R語言程式設計與繪圖基礎............1
1.1學術圖表的基本概念.............................................2
1.1.1學術圖表的基本作用.................................3
1.1.2學術圖表的基本類別.................................5
1.1.3學術圖表的繪製原則.................................7
1.2你為什麼要選擇R.................................................8
1.3R軟體的安裝與使用...........................................15
1.3.1R與RStudio的安裝.................................15
1.3.2包的安裝與載入.......................................16
1.4R語言程式設計基礎...................................................17
1.4.1資料類型...................................................17
1.4.2資料結構...................................................18
1.4.3資料屬性...................................................21
1.4.4數據的導入與匯出...................................23
1.4.5控制語句與函數編寫...............................26
1.5R語言繪圖基礎...................................................28
1.6ggplot2圖形語法..................................................30
1.6.1geom_xxx()與stat_xxx()...........................32
1.6.2視覺通道映射...........................................34
1.6.3度量調整...................................................38
1.6.4坐標系.....................44
1.6.5圖例...............53
1.6.6主題系統...................................................55
1.6.7位置調整...................................................58
1.7學術圖表的色彩運用原理...................................62
1.7.1顏色模式...................................................62
1.7.2顏色主題的搭配原理...............................67
1.7.3學術圖表的顏色主題...............................70
1.7.4顏色方案的拾取使用...............................72
1.7.5顏色主題的應用案例...............................75
1.8圖表的基本類型...................................................78
1.8.1類別比較...................................................79
1.8.2資料關係...................................................79
1.8.3資料分佈...................................................81
1.8.4時間序列...................................................82
1.8.5局部整體...................................................82
1.8.6地理空間...................................................83

第2章R語言資料處理基礎...........................................84
2.1表格的轉換...............85
2.1.1表格的變換...............................................85
2.1.2變數的變換...............................................86
2.1.3表格的排序...............................................87
2.2表格的整理...............87
2.2.1表格的拼接...............................................87
2.2.2表格的融合...............................................88
2.2.3表格的分組操作.......................................90

第3章類別比較型圖表..................................................93
3.1直條圖系列...............94
3.1.1單資料數列直條圖...................................95
3.1.2多資料數列直條圖...................................96
3.1.3堆積直條圖...............................................97
3.1.4百分比堆積直條圖...................................98
3.2橫條圖系列...............99
3.3不等寬直條圖.....................................................100
3.4克利夫蘭點圖系列.............................................101
3.5坡度圖...........103
3.6南丁格爾玫瑰圖.................................................104
3.7徑向直條圖...108
3.8雷達圖............110
3.9詞雲圖............113

第4章數值關聯式圖表................................................117
4.1散點圖系列....118
4.1.1趨勢顯示的二維散點圖..........................118
4.1.2分佈顯示的二維散點圖.........................125
4.1.3氣泡圖.....................................................129
4.1.4三維散點圖.............................................132
4.2曲面擬合圖.............136
4.3等高線圖.......139
4.4切面圖...........140
4.5三元相圖.......142
4.6散點曲線圖系列.................................................143
4.7瀑布圖...........145
4.8相關係數圖.............151
4.9韋恩圖...........153

第5章資料分佈型圖表................................................155
5.1統計長條圖和核密度估計圖.............................157
5.1.1統計長條圖.............................................157
5.1.2核密度估計圖.........................................157
5.2資料分佈型圖表系列.........................................161
5.2.1散點分佈圖系列.....................................162
5.2.2柱形分佈圖系列.....................................164
5.2.3箱形圖系列.............................................165
5.2.4其他圖表.................................................170
5.3二維統計長條圖和二維核密度估計圖.............180
5.3.1二維統計長條圖.....................................180
5.3.2二維核密度估計圖.................................180
5.4金字塔圖和鏡面圖.............................................184

第6章時間序列型圖表................................................186
6.1折線圖與面積圖系列.........................................187
6.1.1折線圖.....................................................187
6.1.2面積圖.....................................................187
6.2日曆圖...........191
6.3螺旋圖...........194
6.4量化波形圖.............199
6.5地平線圖.................202

第7章局部整體型圖表................................................205
7.1餅狀圖系列...206
7.1.1圓形圖.............206
7.1.2圓環圖.....................................................208
7.1.3複合圓形圖系列.........................................208
7.2馬賽克圖........211
7.3華夫圓形圖.......214

第8章高維數據視覺化................................................216
8.1高維數據的變換展示.........................................218
8.1.1主成分分析法.........................................218
8.1.2t-SNE演算法..............................................220
8.2分面圖...........221
8.3矩陣散點圖.............225
8.4熱力圖...........227
8.5平行坐標系圖.....................................................230
8.6RadViz圖....................232
8.7圖示法...........233
8.7.1基於星形圖的圖示法.............................234
8.7.2基於直條圖的圖示法.............................236
8.7.3切爾諾夫臉譜圖.....................................238
8.8表格圖.....................241

第9章層次關聯式圖表................................................242
9.1展示層次關聯式資料的節點連結圖.................243
9.2樹狀圖.....................248
9.3旭日圖....................252
9.4圓堆積圖.................255
9.5矩形樹狀圖.............256

第10章網路關聯式圖表..............................................260
10.1相鄰矩陣圖...............................262
10.2和絃圖......................265
10.3桑基圖.......................270
10.4表示網路關聯式資料的節點連結圖...............273
10.5蜂巢網路圖...............281
10.6邊綁定圖....................283

第11章地理空間型圖表...................................287
11.1不同級別的地圖...............................................288
11.1.1世界地圖...............................................288
11.1.2國家地圖...............................................294
11.1.3局部地圖...............................................299
11.2分級統計地圖...................................................300
11.3點描法地圖.304
11.4帶圓形圖的地圖...................................................309
11.5帶柱形的地圖....................................................311
11.6沃羅諾伊地圖...................................................312
11.7帶連接線的地圖...............................................314
11.7.1連接地圖...............................................314
11.7.2流向地圖...............................................315
11.8等位地圖......................317
11.9線型地圖.......................322
11.10點狀地圖.....................324
11.11簡化示意圖.....................................................327
11.12郵標法.......................331
11.13地鐵線路圖.....................................................333
11.13.1示意地鐵線路圖的繪製......................334
11.13.2實際地鐵線路圖..................................335
11.13.3地鐵線路圖的應用..............................336

第12章論文中學術圖表的升級技能............................341
12.1圖片的截取與處理軟體...................................342
12.1.1常見截圖軟體.......................................342
12.1.2圖片處理軟體.......................................342
12.2論文中學術圖表的規範與調整.......................343
12.2.1圖片的格式與轉換...............................345
12.2.2圖片的解析度.......................................348
12.2.3圖片的色彩要求...................................350
12.2.4圖片的物理尺寸...................................351
12.2.5圖片的標注格式...................................352
12.2.6圖片的占記憶體容量...............................352
12.2.7在R中匯出圖表...................................354
12.3圖表繪製的必備技能.......................................355
12.3.1向量圖表元素的修改...........................355
12.3.2期刊論文的圖片提取...........................357
12.3.3圖表資料的重新提取...........................357
參考文獻...................360

張杰

資料分析與視覺化達人；

EasyCharts微信公眾號聯合主創；

著有15篇SCI(E)和SSCI學術論文

出版專著《Excel 資料之美：科學圖表與商業圖表的繪製》和《R語言資料視覺化之美：專業圖表繪製指南》

第11屆和第12屆中國R會議資料視覺化演講嘉賓；學術研究方向為顏色科學、機器視覺、資料分析與視覺化等。