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### TALLER FUNDAMENTOS DE R                                                  ###
### EJERCICIO 8.1: Gráficos                                                  ###
###                                                                          ###
### Center for Conservation and Sustainable Development                      ###
### Missouri Botanical Garden                                                ###
### Website: rbasicsworkshop.weebly.com                                      ###
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# Este ejercicio sólo incluye (al final) la respuesta para la última tarea,
# trate de resolver cada tarea con el conocimiento que ha adquirido en el taller.

## TAREA 1 ##
# Cargue la base de datos "Iris" de Edgar Anderson

# Los siguientes argumentos se describen en la página de ayuda de la función
# *plot.default*: "xlim" y "ylim." Utilize ambos argumentos en siguiente código
# para modificar la gráfica resultante. Use varios valores para cada uno de los
# dos argumentos, escogidos deacuerdo a su libre albedrío, y observe cómo cambia
# la gráfica resultante.

plot(iris$Petal.Width, iris$Sepal.Width)


## TAREA 2 ##
# Vaya a la página de ayuda para la función *plot* y lea el texto sobre estos seis
# argumentos: "type", "main", "sub", "xlab", "ylab", y "asp". Basado en su lectura
# modifique el código anterior utilizando valores, escogidos según su voluntad,
# para cada uno de los seis argumentos. Observe el cambio de la gráfica y asegúrese
# de entender el efecto de cada argumento. 


## TAREA 3 ##
# Considere este cambio en el código de la Tarea 1:

plot(iris$Petal.Width, iris$Sepal.Width, xlab="Petal Width (cm)", 
    ylab="Sepal Width (cm)", cex.axis=1.5, cex.lab=1.5, bty="n", pch=19)

# Note el uso del argumento "bty". Vaya a la página de ayuda para la función 
# *par* y lea sobre este argumento. Cambie el valor dado al argumento "bty" en 
# el código anterior para ver el efecto del argumento "bty". Asegúrese de utilizar
# todos los posibles valores que pueden utilizarse para el argumento "bty", uno
# a la vez.


## TAREA 4 ##
# El siguiente código difiere del código de la Tarea 3 sólo en el uso del 
# argumento "type":

plot(iris$Petal.Width, iris$Sepal.Width, xlab="Petal Width (cm)", 
    ylab="Sepal Width (cm)", cex.axis=1.5, cex.lab=1.5, bty="n", pch=19, type="n")

# Lea el texto sobre el argumento "type" en la ayuda para la función *plot* para 
# aprender el efecto de este argumento. A continuación, utilice el código anterior
# como punto de partida para representar gráficamente la relación entre el ancho
# del sépalo y el ancho del pétalo en la base de datos "Iris", mostrando cada
# especie con un símbolo y color diferente. Vea la lista de símbolos disponibles
# a través del argumento "pch" en la página 44 de "R ara principiantes" (Paradis
# 2003). Vea también la descripción del argumento "pch" en la página de ayuda para
# la función *par*. Para ver una lista de colores disponibles escriba en la consola
# "colours()". Para completar esta tarea es necesario que utilice la función *points*
# y que ponga en práctica sus conocimientos sobre indexación de objetos.


## TAREA 5 ##
# Añada una leyenda al gráfico que ha creado en la Tarea 4 usando la función
# *lengend*. Obtenga información acerca de esta función visitando la página de 
# ayuda correspondiente.


## TAREA 6 ##
# Examine los datos de longitud del sépalo y ancho del pétalo utilizando 
# este código:

summary(iris$Sepal.Length)
summary(iris$Petal.Width)

# Considere cuidadosamente el siguiente código que produce histogramas de 
# longitud del sépalo y ancho del pétalo en el mismo gráfico:

hist(iris$Sepal.Length, breaks=seq(0,8,0.5), col="gray70", border="gray40", 
    xlab="", ylab="", main="", xaxt="n", yaxt="n", ylim=c(0,40))
par(new=TRUE)
hist(iris$Petal.Width, breaks=seq(0,8,0.5), density=30, xlab="", ylab="", 
    main="", xaxt="n", yaxt="n", ylim=c(0,40))

# Lea en la página de ayuda para la funcion *par* la información sobre el 
# argumento "new". Use de las funciones "axis", "mtext" y "legend" para
# agregar ejes, títulos de ejes y una leyenda al gráfico que creó con el
# código anterior. 


## TAREA 7 ##
# El gráfico creado en la Tarea 6 puede tener un problema: el eje Y es 
# demasiado corto y deja parcialmente fuera una de las barras del histograma. 
# Modifique los valores en el argumento "ylim" para solucionar este problema. 
# Puede haber también un segundo problema: el título del eje vertical puede 
# estar cortado. Utilice el argumento "mar" de la función *par* para solucionar 
# este segundo problema. Lea el texto sobre el argumento "mar" en la página de
# ayuda de la función "par".


## TAREA 8 ##
# Use la función *layout* para dividir una ventana gráfica en un panel superior 
# y uno inferior. Lea la página de ayuda para la función *layout*. Basado en
# la base de datos "Iris", grafique en el panel superior la relación entre
# la amplitud de los pétalos (eje horizontal) y la amplitud de los sépalos (eje
# vertical). Después, grafique en el panel inferior un histograma de la amplitud
# de los pétalos. Asegúrese de que el eje horizontal sea el mismo en ambos
# páneles, de tal forma que el histograma en el panle inferior refleje la
# frecuencia de los valores en el panel superior. En ambos páneles debe utilizar
# diferentes colores para representar diferentes especies de Iris, y los colores 
# deben ser consistentes en ambos páneles. Incluya una leyenda (o dos leyendas,
# una por panel, si es necesario) que indique los símbolos y colores que utilizados
# para representar cada una de las tres especies de Iris.


































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### SOLUCIÓN PARA UNA TAREA ####################################################
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## TAREA 8 ##
# divida la ventana gráfica
layout(matrix(c(1,2), 2, 1))
layout.show(2)

# código para la gráfica del panel superior
par(mar=c(5, 5, 1, 2)) #increase left margin
plot(iris$Petal.Width, iris$Sepal.Width, xlab="Petal width (cm)", type="n", xaxt="n", yaxt="n",
  ylab="Sepal width (cm)", cex.axis=1.5, cex.lab=1.5, bty="n", pch=19, xlim=c(0,2.5))
#use species names to index the data frame with Iris data, and plot data points
#using different symbols for each species:
points(iris$Petal.Width[iris$Species=="setosa"], iris$Sepal.Width[iris$Species=="setosa"], col="red", cex=1.5, pch=17)
points(iris$Petal.Width[iris$Species=="versicolor"], iris$Sepal.Width[iris$Species=="versicolor"], col="royalblue", cex=1, pch=19)
points(iris$Petal.Width[iris$Species=="virginica"], iris$Sepal.Width[iris$Species=="virginica"], col="green3", cex=2, pch=21, lwd=2)
#add x-axis
axis(1, at=seq(0, 2.5, 0.5), cex.axis=1.5, tcl=-1)
axis(1, at=seq(0, 2.5, 0.1), labels=F, tcl=-0.5)
axis(2, at=seq(2, 4, 0.5), labels=T, cex.axis=1.5, tcl=-1)
axis(2, at=seq(0, 4, 0.1), labels=F, tcl=-0.5)

#leyenda para el panel superior
legend(x=0.8, y=4.4, 
  c(expression(italic("Iris setosa")), expression(italic("Iris versicolor")), expression(italic("Iris virginica"))), 
  pch=c(17,19,21), col=c("red", "royalblue", "green3"), pt.cex=c(1.5,1,2), pt.lwd=c(1,1,2), cex=1)

#código para la gráfica del panel inferior
hist(iris$Petal.Width[iris$Species=="versicolor"], breaks=seq(0,2.51,0.1), col="royalblue", border="blue4", xlab="", ylab="", 
   main="", xaxt="n", yaxt="n", ylim=c(0,30))
par(new=T)
hist(iris$Petal.Width[iris$Species=="virginica"], breaks=seq(0,2.51,0.1), col="green3", density=30, xlab="", ylab="", 
   main="", xaxt="n", yaxt="n", ylim=c(0,30))
par(new=T)
hist(iris$Petal.Width[iris$Species=="setosa"], breaks=seq(0,2.51,0.1), col="red", border="red3",, xlab="", ylab="", 
   main="", xaxt="n", yaxt="n", ylim=c(0,30))
par(new=T)
hist(numeric(0), breaks=seq(0,2.51,0.1), col="black", border="black",, xlab="", ylab="", 
   main="", xaxt="n", yaxt="n", ylim=c(0,30))
#use of functions "axis" and "mtext" to add axes and axis titles: 
axis(1, at=seq(0, 2.5, 0.5), cex.axis=1.5, tcl=-1)
axis(1, at=seq(0, 2.5, 0.1), labels=F, tcl=-0.5)
mtext(side=1, "Petal width (cm)", line=3, cex=1.5)
axis(2, at=seq(0, 30, 5), labels=T, cex.axis=1.5, tcl=-1)
axis(2, at=seq(0, 30, 1), labels=F, tcl=-0.5)
mtext(side=2, "Individuals", line=3, cex=1.5)

#leyenda para el panel inferior
legend(x=1.3, y=30, 
  c(expression(italic("Iris setosa")), expression(italic("Iris versicolor")), expression(italic("Iris virginica"))), 
  fill=c("red", "royalblue", "green3"), density=c(NA, NA, 30), angle=c(NA, NA, 45), border=c("red3", "blue", "green3"), cex=1)