R语言新手如何绘制含指示项的指定函数

你需要绘制的是伽马分布的概率密度函数，公式定义如下（x>0，形状参数α>0，率参数β>0）：

f(x; α, β) = (β^α / Γ(α)) * x^(α-1) * e^(-βx)

以下是无需基础就能直接运行的操作步骤，所有代码复制到R控制台回车即可执行： #

步骤1：设置基础参数 #

先定义绘图需要的取值范围和分布参数，后续可以自行修改数值调整效果：

# 设定x轴取值范围：从0到10取1000个均匀的点，保证曲线平滑
x <- seq(from = 0, to = 10, length.out = 1000)
# 设定多组伽马分布参数，方便对比不同参数对曲线形状的影响
alpha_list <- c(1, 2, 3, 5) # 形状参数α的取值组
beta_list <- c(1, 1, 1, 2)  # 率参数β的取值组

步骤2：绘制曲线 #

R内置了dgamma()函数可以直接计算伽马分布的密度值，不需要手动写公式计算：

# 初始化画布，绘制第一条曲线
plot(
  x = x, y = dgamma(x, shape = alpha_list[1], rate = beta_list[1]),
  type = "l", # 指定绘制线条而非散点
  lwd = 2, # 线宽
  col = 1, # 线条颜色
  xlab = "x", ylab = "概率密度f(x)",
  main = "不同参数下的伽马分布概率密度曲线"
)
# 循环绘制其余参数对应的曲线
for (i in 2:length(alpha_list)) {
  lines(
    x = x, y = dgamma(x, shape = alpha_list[i], rate = beta_list[i]),
    lwd = 2, col = i, lty = i
  )
}
# 添加图例区分不同参数的曲线
legend(
  "topright",
  legend = paste0("α=", alpha_list, ", β=", beta_list),
  col = 1:length(alpha_list),
  lty = 1:length(alpha_list),
  lwd = 2
)

常见调整方法 #

如果只需要绘制单组参数的曲线，不需要循环，直接调用一次plot即可：

# 示例：只绘制α=2、β=1的伽马分布密度曲线
x <- seq(0, 10, 1000)
plot(x, dgamma(x, shape = 2, rate = 1), type = "l", lwd = 2, xlab = "x", ylab = "f(x)")

如果要调整显示范围，修改seq函数的from（x轴最小值）、to（x轴最大值）参数即可；修改col、lwd、lty参数可以分别调整线条的颜色、宽度、样式。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Cristopher Cuevas Moreno