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R语言绘制茎叶图——stem函数

花匠小妙招
2025-09-02 16:53

R语言中的茎叶图一、什么是茎叶图二、stem函数2.1函数体2.2画图例子2.3参数调整2.3.1scale2.3.2 width2.3.2 atom 三、总结四、参考资料

一、什么是茎叶图

茎叶图（Stem-and-Leaf display）又称“枝叶图”，是在20世纪早期由英国统计学家阿瑟·鲍利（Arthur Bowley）设计，1977年统计学家约翰托奇（John Tukey）在其著作《探索性数据分析》（exploratory data analysis）中将这种绘图方法介绍给大家，从此这种作图方法变得流行起来1。
茎叶图的具体优缺点介绍大家参考参考文献[1].这篇博客主要讲述R语言里的茎叶图的画法。主要介绍stem的四个参数。

二、stem函数

2.1函数体

下面是stem的函数参数和函数体。一共四个参数。

function (x, scale = 1, width = 80, atom = 1e-08) { if (!is.numeric(x)) stop("'x' must be numeric") x <- x[is.finite(x)] n <- as.integer(length(x)) if (is.na(n)) stop("invalid length(x)") if (n == 0) stop("no finite and non-missing values") if (scale <= 0) stop("'scale' must be positive") .Call(C_StemLeaf, as.double(x), scale, width, atom) invisible(NULL) } 2.2画图例子

# 数据准备 > (x = runif(50, 1, 100)) # 从1到100生成随机数。 [1] 87.302052 47.510844 54.385072 92.482549 76.148508 73.216987 7.444404 [8] 38.662258 53.138103 71.069201 24.455214 64.735297 37.253457 81.262954 [15] 61.864699 83.330179 32.041227 19.243838 95.310140 41.995248 68.512872 [22] 93.324107 4.705462 74.491219 32.373659 79.872579 60.137169 88.045087 [29] 18.558294 16.113912 3.392578 79.314849 45.329222 93.484869 51.172555 [36] 43.875062 21.172103 79.907137 66.764898 95.802397 72.305633 55.206484 [43] 46.622734 23.428576 73.880924 45.940560 85.286627 9.383284 85.885653 [50] 14.402983

{r}

茎叶图的数据是整数，所以对向量x进行取整数更新x。

> (x = round(x)) # 取整并输出 [1] 87 48 54 92 76 73 7 39 53 71 24 65 37 81 62 83 32 19 95 42 69 93 5 74 [25] 32 80 60 88 19 16 3 79 45 93 51 44 21 80 67 96 72 55 47 23 74 46 85 9 [49] 86 14

最后一步就是画茎叶图了。

> stem(x) The decimal point is 1 digit(s) to the right of the | 0 | 3579 1 | 4699 2 | 134 3 | 2279 4 | 245678 5 | 1345 6 | 02579 7 | 1234469 8 | 00135678 9 | 23356 2.3参数调整

从2.2中还看到了这个函数中还有三个参数是干啥的呢，下面一一解答。

function (x, scale = 1, width = 80, atom = 1e-08) 2.3.1scale

scale控制茎叶图的间隔默认是1。为了具体展示函数效果我们把参数更改为0.5和2如下：

> stem(x = x, scale = 0.5) The decimal point is 1 digit(s) to the right of the | 0 | 35794699 2 | 1342279 4 | 2456781345 6 | 025791234469 8 | 0013567823356

> stem(x = x, scale = 2) The decimal point is 1 digit(s) to the right of the | 0 | 3 0 | 579 1 | 4 1 | 699 2 | 134 2 | 3 | 22 3 | 79 4 | 24 4 | 5678 5 | 134 5 | 5 6 | 02 6 | 579 7 | 12344 7 | 69 8 | 0013 8 | 5678 9 | 233 9 | 56 2.3.2 width

width控制茎叶图的宽默认是80。当参数为0-8时则显示长度大于设置宽度统计个数，为了具体展示函数效果我们把参数更改为1000，0，5如下：

> stem(x = x, scale = 0.5, width = 1000) The decimal point is 1 digit(s) to the right of the | 0 | 35794699 2 | 1342279 4 | 2456781345 6 | 025791234469 8 | 0013567823356

> stem(x = x, scale = 0.5, width = 0) The decimal point is 1 digit(s) to the right of the | 0 | +4 1 | +4 2 | +3 3 | +4 4 | +6 5 | +4 6 | +5 7 | +7 8 | +8 9 | +5

> stem(x = x, scale = 0.5, width = 5) The decimal point is 1 digit(s) to the right of the | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | +1 5 | 6 | 7 | +2 8 | +3 9 | 2.3.2 atom

atom是一个精度，一般用的不多，大家接受默认参数即可。