14.7　条形图

条形图（bar chart，又名柱状图、方框图等）是一种显示数值变量7的自然方式，此数值变量通常被类别变量所分割开。在下例中，我们来看看宗教身份在美国各州的分布情况。阿拉斯加和夏威夷的数据没有包括在数据集中，可以删除这些记录：

7更确切地说，它们必须是可计数的，或带有长度，又或其他能与零值相对比的值。对于对数比例来说，使用条形图其范围可能会延长到负无穷。在这种情况下，你应该使用点图。

ovm <- ovm[!(ovm$State %in% c("Alaska", "Hawaii")), ]

在base系统中，条形图是使用barplot函数创建的。与plot函数一样，它也没有参数来指定一个数据框，所以我们需要把它置于with之内。barplot的第一个参数包含条形的长度。如果这是一个命名向量（如果你没有出错，而且是从一个数据框里取得数据，这不会发生），那么这些名称将用作条形图上的标签。否则，正如这里的做法，你需要通过传递一个名为names.arg的参数指定标签值。默认情况下，条形都是垂直的。但为了使州名更可读，我们希望使用水平的条形图，这可以通过指定horiz = TRUE生成。

要显示各州的全名，我们还要通过par函数来调整一些绘图参数。由于历史的原因，大多数参数名称都只采用缩写，而不是更可读的值，这样代码看起来就会相当简洁。在修改base绘图之前，最好先看看?par帮助页面。

las参数（即label axis style的缩写）将控制标签是水平还是垂直的、是平行还是垂直于轴的。对于水平来说，如果你设置las = 1，绘图通常会更具可读性。参数mar是一个长度为4的数值向量，它将分别给出绘图区下/左/上/右的边距宽度。我们真的很希望左手侧的边距宽一点，这样才能把州的名字都放进去。图14-42显示了以下代码的输出结果。

par(las = 1, mar = c(3, 9, 1, 1)) 
with(ovm, barplot(Catholic, names.arg = State, horiz = TRUE))

像这样简单的条形图看上去挺好，但更有意思的是如何将含有几个变量的条形图放到一起。我们可以通过绘制天主教、新教、无宗教者以及其他栏来可视化宗教的分化情况。为了绘制多个变量，我们必须将它们逐行分别放入一个矩阵中（rbind对此非常有用）。

这个矩阵的列名被用为条形的名字；如果没有列名，则须像上例一样使用names.arg来完成。默认情况下，图中每个变量的条形都彼此相邻，但由于我们正研究变量之间的分化情况，所以堆叠条形图更加合适。可以通过传递beside = FALSE参数实现这一点，如图14-43所。

religions <- with(ovm, rbind(Catholic, Protestant, Non.religious, Other)) 
colnames(religions) <- ovm$State 
par(las = 1, mar = c(3, 9, 1, 1)) 
barplot(religions, horiz = TRUE, beside = FALSE)

图14-42：使用base系统绘制的条形图

图14-43：使用base系统绘制的堆积条形图

lattice中与barplot等效的函数是barchart，如图14-44所示。该公式接口与我们在散点图中所看到是一样的yvar ~ XVAR：

barchart(State ~ Catholic, ovm)

图14-44：使用lattice系统绘制的条形图

把这个扩展到多个变量只需要调整一下公式，传递stack = TRUE即可绘制堆积的图形（见图14-45）：

barchart( 
   State ~ Catholic + Protestant + Non.religious + Other, 
   ovm, 
   stack = TRUE 
)

图14-45：使用lattice系统绘制的堆积条形图

为了复制此图形，ggplot2需要对数据作一些额外的工作。我们需要长表中的数据，所以必须首先对所需的列进行melt操作：

religions_long <- melt( 
   ovm, 
   id.vars = "State", 
   measure.vars = c("Catholic", "Protestant", "Non.religious", "Other") 
)

类似base系统，ggplot2默认使用竖直的条形图；添加coord_flip可使它翻转为水平的条形图。最后，因为我们已知数据集中的每个条形的长度（无需再作计算），所以必须把stat = "identity"传递到geom中。默认情况下，条形图都是可堆积的，如图14-46所示：

ggplot(religions_long, aes(State, value, fill = variable)) + 
   geom_bar(stat = "identity") + 
   coord_flip()

图14-46：使用ggplot2绘制的堆积条形图

如果不想使用堆积，我们必须把参数position = "dodge"传递给geom_bar。如图14-47所示：

ggplot(religions_long, aes(State, value, fill = variable)) + 
   geom_bar(stat = "identity", position = "dodge") + 
   coord_flip()

图14-47：使用ggplot2绘制并列（dodged）条形图

此参数的另一种选项是position = "fill"，它所创建出的每个堆积条都具有同样的高度，范围是0~100% 。试试吧！