请问如何用ggplot画出曲线簇？

medo 一个不漂亮的画法：

library(ggplot2)
x <- seq(0.1, 10, by = 0.1)
z <- c(1, 2, 3, 4)
y1 <- z[1]/x
y2 <- z[2]/x
y3 <- z[3]/x
y4 <- z[4]/x
z <- rep(c("z1", "z2", "z3", "z4"), each = 100)
x <- rep(x, 4)
y <- c(y1, y2, y3, y4)
df <- data.frame(z, x, y)
ggplot(df, aes(x = x, y = y, color = z)) + geom_line() + 
        coord_cartesian(ylim = c(0, 10), expand = F)

要是其他成员有比较好的方法，希望能学习一下。

受大鹏启发，精简一下：

library(ggplot2)
x <- seq(0.1, 10, by = 0.1)
z <- rep(1:4, each = 100)
df <- data.frame(x, y = z/x, z = factor(z))
ggplot(df, aes(x = x, y = y, color = z)) + geom_line() + 
        coord_cartesian(ylim = c(0, 10), expand = F)

给自己的笔记：产生数据组合，可以用 expand.grid()。

Liechi 在你基础上改了一下：

library(ggplot2)
library(magrittr)
expand.grid(x =seq(0.1, 10, by = 0.1), z = 1:4) %>% 
  transform(y = z/x, z = factor(z)) %>% 
  ggplot() +
  geom_line(aes(x, y, color = z))

无管道版：

library(ggplot2)
ggplot(
  transform(
    expand.grid(
      x = seq(0.1, 10, by = 0.1), 
      z = 1:4),
    y = z / x,
    z = factor(z))) + 
  geom_line(aes(x, y, color = z))

dapengde 哈哈，原来是 expand.grid()，我印象里有个函数可以产生这个效果，但是刚才没有想起来是哪个。

dapengde 顺便再精简一下，去掉 dplyr 的依赖

library(ggplot2)
library(magrittr)
expand.grid(x =seq(0.1, 10, by = 0.1), z = 1:4) %>% 
  transform(y = z/x, z = as.factor(z)) %>% 
  ggplot() +
  geom_line(aes(x, y, color = z))

PS 我刚精简完，发现 dapengde 修改了自己的回帖， 然后默默地删，最后还是回一下

再来个 Base R 版，去掉所有额外包的依赖，打擂：

df <- transform(
  expand.grid(
    x = seq(0.1, 10, by = 0.1), 
    z = 1:4),
  y = z / x)
plot(df$x[df$z == i], df$y[df$z == i], type = 'l', xlab = 'x', ylab = 'y')
for(i in 2:4) lines(df$x[df$z == i], df$y[df$z == i], col = i)
legend('topright', legend = 1:4, col = 1:4, lty = 1, title = 'z')

以及 lattice 版：

lattice::xyplot(y~x, groups = z, data = df, type = 'l', ylim = c(0, 10), auto.key = list(corner = c(1, 1), points = FALSE, lines = TRUE))

相比之下，ggplot2 确实优雅。

yihui 看到这里方才惊觉，我被 tidyverse 暗中洗脑了。上面我的 Base R 方案完全没必要先生成 data.frame。下面这样就足够了：

x = seq(0.1, 10, by = 0.1)
plot(x, 1/x, type = 'l', xlab = 'x', ylab = 'y')
for (z in 2:4) lines(x, z/x, col = z) 
legend('topright', legend = 1:4, col = 1:4, lty = 1, title = 'z')

curve() 我好像从没用过。

@Liechi 瞧， expand.grid()根本用不上。

dapengde 我已用歌声表达了我的感受。

我现在也有点极乐净土病了：最开始版本的代码，顺手祭出了神包 玛格丽特，写完后惊觉整个代码段，其实只有一处用了 %>%（df %>% ggplot() + ...），赶紧灰溜溜地把 玛格丽特 请回去，改写成 ggplot(df, ...) + ...。

matplot(outer(seq(0.1, 10, by = 0.1), 1:4, function(x, a) a / x),
  xlab = "x", ylab = "z/x", type = "l", col = 1:4, lty = 1
)
legend("topright", legend = 4:1, col = 4:1, lty = 1, title = "z")

涨见识了。我感觉我的极限就是 plot + lines，更高级的消化不了，隔断时间不用就忘干净。

建议以后对 cosx 所有的提问都给出 Base R 版和 Tidyverse 版 。做做大脑体操。简称 B 版和 T 版。我自告奋勇整理成书。书名我都想好了：BT 擂台赛。

dapengde 赞呐！

yihui 缩略的好，这次放出的《“古”代统计图形》是我看到最完整的，既然11年就有365页了，为啥当时不出版？现在看的话，部分内容需要更新了

如果用 ggplot2， 可以用 stat_function 把生成数据这一步抽象掉。

library(ggplot2)
out <- ggplot(data.frame(x = c(0, 10)), aes(x))
for (i in 1:4) {
  out = out + stat_function(fun = function(.x ,z) z/.x, 
                            color = i, 
                            args = list(z=i),
                            xlim=c(i/10,10) )
}
out

我以前画图用TikZ 或 Mathematica。 刚用 R 时，觉得画函数图像还得先“生成数据”这一步很奇怪，画出来的图不是“矢量图”。后来才发现 TikZ 不过是把“生成数据”这一步抽象掉了。

Update: 之前犯了两个错误 (i) 循环变量应该在 args 里，(ii) x得从 z/10开始，因为要求 y 在0到10取值。很奇怪 stat_function 没有 ylim 这个参数。dapengde 我给你那个 bookdown 项目交了 PR.