グラフィックス参考実例集：凡例

グラフィックス参考実例集：凡例 legend

関数legendで凡例を追加することができ、legend() 関数はグラフィックス中の線や点記号の解説を小さなボックス中に表示します。凡例の位置は自動計算されますが、指定の位置におくこともできます。一般的な呼びだし形式は以下の通りです。

legend(x, y, legend, ...)

最初の引数は凡例をつける位置です。座標が一つならば凡例の枠の左上隅、二つならば対角二隅の位置と見なします。legendにそれぞれの内訳を表す文字列のベクトルを指定します。残りの引数で、記号の付け方などを制御します。棒グラフに凡例をつける場合には、引数angle、density、 fill を使います。angleとdensityにはそれぞれ、棒グラフが斜線によるハッチングで分けてある場合の角度と密度のベクトルを指定します。ハッチングに使う色はcolに指定します。棒グラフの中身を色分けして塗りつぶす場合はfillに塗りつぶしに使う色のベクトルを指定します。

棒グラフではなく線プロット、点プロットに凡例をつける場合には、引数lty、marks、pchをそれぞれ使用します。線分、絵記号、プロット文字などに使われた色はcolに指定します。lty、 marks、 pchを同時に二つ以上指定することも可能です。引数ncolに列数を指定することにより、複数列に分かれた凡例を作ることもできます。

なお、対話的に凡例を書き込む場合は、

legend(locator(1), legend=names, ...)

などとして、locatorにより対話的に位置を決定すると便利です。

凡例 1
凡例 2 `merge = TRUE' を用いて線と点を一緒に表示
凡例 3
凡例 4 (対数軸)
凡例 5 (数式表現)
凡例 6 (凡例 5 で出てきた abline の説明)
凡例 7 (箱の塗りつぶし)
凡例 8 (ncol の使用)
凡例 9
凡例 10 (図外に凡例を描画)

凡例 1†

legend1 <- function () {
    leg.txt <- c("Setosa     Petals", "Setosa     Sepals",
                 "Versicolor Petals", "Versicolor Sepals")    # 凡例解説テキスト
    y.leg <- c(4.5, 3, 2.1, 1.4, .7)
    cexv  <- c(1.2, 1, 4/5, 2/3, 1/2)
    matplot(c(1,8), c(0,4.5), type = "n", xlab = "Length", ylab = "Width",
            main = "Petal and Sepal Dimensions in Iris Blossoms")
    for (i in seq(cexv)) {
      text  (1, y.leg[i]-.1, paste("cex=",formatC(cexv[i])), cex=.8, adj = 0)
      legend(3, y.leg[i], leg.txt, pch = "sSvV", col = c(1, 3), cex = cexv[i])
    }   # sSvV はプロットシンボル(この順に4つの解説テキストと対応)
  }

文字列がはみ出るのを制御するには文字列の最後に空白を適当な数加える

    leg.txt <- c("Setosa     Petals  ", "Setosa     Sepals  ",
                 "Versicolor Petals  ", "Versicolor Sepals"  )

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凡例 2 `merge = TRUE' を用いて線と点を一緒に表示†

legend2 <- function () {
    x <- seq(-pi, pi, len = 65)
    plot(x, sin(x), type = "l", ylim = c(-1.2, 1.8), col = 3, lty = 2)
    points(x, cos(x), pch = 3, col = 4)
    lines(x, tan(x), type = "b", lty = 1, pch = 4, col = 6)
    title("legend(..., lty = c(2, -1, 1), pch = c(-1,3,4), merge = TRUE)",
          cex.main = 1.1)
    legend(-1, 1.9, c("sin", "cos", "tan"), col = c(3,4,6),
           lty = c(2, -1, 1), pch = c(-1, 3, 4), merge = TRUE, bg='gray90')
    # 最初の -1, 1.9 は凡例ボックスの左上隅座標、次は説明文字列、col は凡例記号の色
    # lty はプロット中で使われた線の種類番号(値 -1 は欠如を示す)
    # pch はプロットシンボル番号(値 -1 は欠如を示す)
    # lty, pch 双方で指定された時はオプション merge=TRUE で合成されて表示される
    # bg は背景色の指定
}

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凡例 3†

legend3 <- function () {
    ## right-justifying a set of labels: thanks to Uwe Ligges
    x <- 1:5; y1 <- 1/x; y2 <- 2/x
    plot(rep(x, 2), c(y1, y2), type="n", xlab="x", ylab="y")
    lines(x, y1); lines(x, y2, lty=2)
    temp <- legend(5, 2, legend = c(" ", " "),
                   text.width = strwidth("1,000,000"),
                   lty = 1:2, xjust = 1, yjust = 1)
    text(temp$rect$left + temp$rect$w, temp$text$y,
         c("1,000", "1,000,000"), pos=2)
  }

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凡例 4 (対数軸)†

legend4 <- function () {
    ##--- log scaled Examples ------------------------------
   leg.txt <- c("a one", "a two")
   par(mfrow = c(2,2))
    for(ll in c("","x","y","xy")) {
      plot(2:10, log=ll, main=paste("log = '",ll,"'", sep=""))
      abline(1,1)
      lines(2:3,3:4, col=2) #
      points(2,2, col=3)    #
      rect(2,3,3,2, col=4)
      text(c(3,3),2:3, c("rect(2,3,3,2, col=4)",
                         "text(c(3,3),2:3,\"c(rect(...)\")"), adj = c(0,.3))
      legend(list(x=2,y=8), legend = leg.txt, col=2:3, pch=1:2,
             lty=1, merge=TRUE)#, trace=TRUE)
    }
    par(mfrow=c(1,1))
  }

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凡例 5 (数式表現)†

legend5 <- function () {
    plot(x, sin(x), type="l", 
    col = 2,xlab=expression(phi),ylab=expression(f(phi)))
    abline(h=-1:1, v=pi/2*(-6:6), col="gray90")
    lines(x, cos(x), col = 3, lty = 2)
    ex.cs1 <- expression(plain(sin) * phi,  paste("cos", phi))# 2 ways
    str(legend(-3, .9, ex.cs1, lty=1:2, plot=FALSE, adj = c(0, .6)))# adj y !
        legend(-3, .9, ex.cs1, lty=1:2, col=2:3,    adj = c(0, .6))
    x <- rexp(100, rate = .5)
    hist(x, main = "Mean and Median of a Skewed Distribution")
    abline(v = mean(x),   col=2, lty=2, lwd=2)
    abline(v = median(x), col=3, lty=3, lwd=2)
    ex12 <- expression(bar(x) == sum(over(x[i], n), i==1, n),
                       hat(x) == median(x[i], i==1,n))
    str(legend(4.1, 30, ex12, col = 2:3, lty=2:3, lwd=2))
}

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凡例 6 (凡例 5 で出てきた abline の説明)†

ablineは切片、傾きを指定して、直線を描く関数です。使い方は、以下の通りです。

abline(a, b) 　a、bは切片と傾き。直線 y = a + bx を描きます。
abline(c(a, b)) 　上と同じく直線 y = a + bx を描きます。
abline(h=y) 　yはy座標のベクトル。与えられたy座標の水平線を引きます。
abline(v=x) 　xはx座標のベクトル。与えられた x 座標の垂直線を引きます。
abline(reg) 　regはcoef要素を持つリストです。典型的にはlsfitが返す、回帰分析の結果を表すオブジェクトを与えます。 reg$coef が長さ2のベクトルならばそれらを切片と傾きとする直線を描きます。長さが1ならそれを傾きとし、切片0の直線を描きます。

ablineを使って、図に格子を入れることができます。

plot(1:10)
abline(a=0, b=1)              # 切片0 傾き1の直線
abline(h=1:10, v=1:10, lty=2) # 格子を描く

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凡例 7 (箱の塗りつぶし)†

legend7 <- function () {
    ## `Filled' boxes -- for more, see example(plotfactor)
    data(PlantGrowth)
    plot(cut(weight, 3) ~ group, data = PlantGrowth,
         col = NULL, density = 16*(1:3))
  }

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凡例 8 (ncol の使用)†

legend8 <- function () {
    x <- 0:64/64
    matplot(x, outer(x, 1:7, function(x, k) sin(k * pi * x)),
            type = "o", col = 1:7, ylim = c(-1, 1.5), pch = "*")
    op <- par(bg="antiquewhite1")
    legend(0, 1.5, paste("sin(",1:7,"pi * x)"), col=1:7, lty=1:7, pch = "*",
           ncol = 4, cex=.8)
    legend(.8,1.2, paste("sin(",1:7,"pi * x)"), col=1:7, lty=1:7, pch = "*",cex=.8)
    legend(0, -.1, paste("sin(",1:4,"pi * x)"), col=1:4, lty=1:4, ncol=2, cex=.8)
    legend(0, -.4, paste("sin(",5:7,"pi * x)"), col=5:7,  pch=24, ncol=2, cex=1.5,
           pt.bg="pink")
    par(op)
  }

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凡例 9†

legend9 <- function () {
    ## point covering line :
    y <- sin(3*pi*x)
    plot(x,y,type="l",col="blue", main = "points with bg & legend(*, pt.bg)")
    points(x,y,pch=21,bg="white")
    legend(.4,1,"sin(c x)",pch=21,pt.bg="white",lty=1, col = "blue")
}

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凡例 10 (図外に凡例を描画)†

legend10 <- function(){
 par(mar=c(3,3,3,6))                   #後で凡例用に右側をあける
 x <- seq(-pi, pi, len = 65)
 plot(x, sin(x),ylab="",xlab="",ylim=c(-1,+1), type="l", col=3, lty=2)
 par(new=TRUE)
 plot(x, cos(x),ylab="",xlab="",ylim=c(-1,+1), pch=3, col = 4)
 par(new=TRUE)
 plot(x, tan(x),ylab="",xlab="",ylim=c(-1,+1), type="b", lty=1, pch=4, col=6)
 par(xpd=TRUE)                         # 図外に描画許可
                                       # par()$usrの2,4で右上の座標取得
 legend(par()$usr[2],
        par()$usr[4],
        c("sin", "cos", "tan"), col = c(3,4,6),
        lty = c(2, -1, 1), pch = c(-1, 3, 4), merge = TRUE, bg='gray90')
}