R语言：使用barplot()绘制柱状图（条形图）

柱状图（条形图）是一类非常重要的统计图表，在数据分析中的使用频率很高，今天我们就来一起看看在R语言中如何绘制柱状图，本文基本上涵盖了我在数据分析项目中绘制柱状图的全部需求，希望能够帮助大家一次性“搞定”柱状图。

一、绘图参数概览

R语言内部自带的绘制条形图的函数barplot()已经比较强大，可以满足我们大部分需求，常用的参数如下：

barplot(height,              # 柱子的高度
        names.arg = NULL,    # 柱子的名称
        col = NULL,          # 柱子的填充颜色
        border = par("fg"),  # 柱子的轮廓颜色
        main = NULL,         # 柱状图主标题
        xlab = NULL,         # X轴标签
        ylab = NULL,         # Y轴标签
        xlim = NULL,         # X轴取值范围
        ylim = NULL,         # Y轴取值范围
        horiz = FALSE,       # 柱子是否为水平
        legend.text = NULL,  # 图例文本
        beside = FALSE,      # 柱子是否为平行放置
       )

二、绘图参数详解

1. `height`：柱子的高度

绘图数据height是必须要传入的参数，数据类型可以是数值型向量或者矩阵。如果传入一个数值型向量，那么向量中的每个数字即为每个柱子的高度，适用于绘制单个变量的柱状图；如果传入一个矩阵，那么矩阵的每一列都对应一个柱子，柱子的高度为每一列的数字之和，每个柱子内部根据每一行数字的不同进行了划分，适用于两个变量交叉的柱状图。下面我们看一个实例：

# 传入数值型向量
vector = c(6, 4, 8) # 绘图数据（数值型向量）
barplot(height = vector)  # 绘制条形图

# 传入矩阵
matrix = matrix(1:4, ncol = 2, nrow = 2)  # 绘图数据（矩阵）
barplot(height = matrix)  # 绘制条形图

2. `names.arg`：柱子的名称

从上面的实例中可以看出，如果在height参数中只传入一个数值型向量或者矩阵的话，绘制出来的柱状图是没有柱子名称的，因此需要手动更改names.arg参数来增加柱子名称。names.arg是一个数值型或者字符型向量，长度与柱子的数量（height的长度或列数）相同。（如果想在图中正常显示中文的话，需要设置参数family = "Kai"或者其他字体），下面我们来看一个实例：

barplot(height = c(6, 4, 8),  # 绘图数据（数值型向量）
        names.arg = c('男', '女', '未知'),  # 柱子名称
        family = 'Kai'  # 中文字体
       )

3. `col`、`border`：填充颜色、轮廓颜色

col参数代表着柱子的填充颜色，border参数代表轮廓颜色。如果height传入的是一维数值型向量，那么col和border只需要传入一个代表颜色的字符串（例如：darkblue、yellow、green等），或者一个十六进制的RGB数值（例如：#98F5FF）；如果height传入的是二维矩阵，那么col和border则需要传入一个颜色向量，其长度与矩阵的行数相等。（p.s. 标准颜色的名称与RGB数值对照表可以在这个网站找到：https://tool.oschina.net/commons?type=3）

barplot(height = c(6, 4, 8),  # 绘图数据（数值型向量）
        names.arg = c('男', '女', '未知'),  # 柱子名称
        family = 'Kai',  # 中文字体
        col = 'orange',  # 填充颜色
        border = '#ffffff')  # 轮廓颜色

barplot(height = matrix(1:6, ncol = 3, nrow = 2),  # 绘图数据（矩阵）
        names.arg = c('男', '女', '未知'),  # 柱子名称
        family = 'Kai',  # 中文字体
        col = c('orange', 'steelblue'),  # 填充颜色
        border = '#ffffff')  # 轮廓颜色

4. `main`、`xlab`、`ylab`：标题、X/Y轴名称

这四个参数很好理解，数据类型也为字符串类型，如果字符串太长想要换行的话，可以在换行的地方加上"\n"：

barplot(height = c(6, 4, 8),  # 绘图数据（数值型向量）
        names.arg = c('男', '女', '未知'),  # 柱子名称
        family = 'Kai',  # 中文字体
        col = 'orange',  # 填充颜色
        border = '#ffffff', # 轮廓颜色
        xlab = '性别',  # X轴名称
        ylab = '频数',  # Y轴名称
        main = '性别分布条形图')  # 主标题

5. `horiz`：是否为水平放置

horiz的含义为是否将条形图水平放置，是逻辑参数（是或否）。其默认为FALSE，因此之前绘制的条形图均为垂直放置，然而当柱子数量过多时有必要将其旋转至水平：

barplot(height = c(6, 4, 8),  # 绘图数据（数值型向量）
        names.arg = c('男', '女', '未知'),  # 柱子名称
        family = 'Kai',  # 中文字体
        col = 'orange',  # 填充颜色
        border = '#ffffff', # 轮廓颜色
        xlab = '频数',  # X轴名称
        ylab = '性别',  # Y轴名称
        main = '性别分布条形图',  # 主标题
        horiz = TRUE,  # 是否为水平放置
       )

6. `xlim`、`ylim`：坐标轴取值范围

顾名思义，xlim与ylim用于限定坐标轴的取值范围，其数据类型为一个长度为二的数值型向量，分别代表取值范围的上界和下界。当horiz为TRUE时应修改xlim来控制柱子的高度，而当horiz为FALSE时则应修改ylim来控制柱子的高度。

# 当`horiz`为`TRUE`时修改`xlim`
barplot(height = c(6, 4, 8),  # 绘图数据（数值型向量）
        names.arg = c('男', '女', '未知'),  # 柱子名称
        family = 'Kai',  # 中文字体
        col = 'orange',  # 填充颜色
        border = '#ffffff', # 轮廓颜色
        xlab = '频数',  # X轴名称
        ylab = '性别',  # Y轴名称
        main = '性别分布条形图',  # 主标题
        horiz = TRUE,  # 是否为水平放置
        xlim = c(0, 10), # X轴取值范围
       )

#当`horiz`为`FALSE`时修改`ylim`
barplot(height = c(6, 4, 8),  # 绘图数据（数值型向量）
        names.arg = c('男', '女', '未知'),  # 柱子名称
        family = 'Kai',  # 中文字体
        col = 'orange',  # 填充颜色
        border = '#ffffff', # 轮廓颜色
        xlab = '频数',  # X轴名称
        ylab = '性别',  # Y轴名称
        main = '性别分布条形图',  # 主标题
        horiz = FALSE,  # 是否为水平放置
        ylim = c(0, 10), # Y轴取值范围
       )

7. `legend.text`：图例文本

当height参数为矩阵时，每一个柱子内部也被划分为了多个类别，那么该如何区分柱子内部每个类别的含义呢？这就要用到图例，图例文本legend.text为一个字符型向量，长度与每个柱子中的类别数目相等，表达了柱子内部每个类别的含义：

par(family = 'Kai')  # 更改全部绘图字体
barplot(height = matrix(6:1, ncol = 3, nrow = 2),  # 绘图数据（矩阵）
        names.arg = c('男', '女', '未知'),  # 柱子名称
        family = 'Kai',  # 中文字体
        col = c('orange', 'steelblue'),  # 填充颜色
        border = '#ffffff',   # 轮廓颜色
        xlab = '频数',  # X轴名称
        ylab = '性别',  # Y轴名称
        main = '性别分布条形图',  # 主标题
        horiz = FALSE,  # 是否为水平放置
        ylim = c(0, 12), # Y轴取值范围
        legend.text = c('华为', '小米')  # 图例文本
       )

8. `beside`：是否平行排列

当height参数为矩阵时，如果不单独设置beside参数，那么每一个柱子内部会被划分为多个类别，或者换种说法，不同的类别“堆积”起来成为了一个柱子。如果我们希望不同的类别并列摆放而不是堆积起来，就需要使用beside参数，如果beside参数为TRUE，那么不同的类别就会并列摆放形成“一簇”柱子：

par(family = 'Kai')  # 更改全部绘图字体
barplot(height = matrix(6:1, ncol = 3, nrow = 2),  # 绘图数据（矩阵）
        names.arg = c('男', '女', '未知'),  # 柱子名称
        family = 'Kai',  # 中文字体
        col = c('orange', 'steelblue'),  # 填充颜色
        border = '#ffffff',   # 轮廓颜色
        xlab = '频数',  # X轴名称
        ylab = '性别',  # Y轴名称
        main = '性别分布条形图',  # 主标题
        horiz = FALSE,  # 是否为水平放置
        ylim = c(0, 6), # Y轴取值范围
        legend.text = c('华为', '小米'),  # 图例文本
        beside = TRUE  # 是否平行排列
       )