PROGRAM 7

Author

PRACHETAN MS

Program

Develop a function in R to plot a function curve based on a mathematical equation provided as an input,with different curve styles for each group, using ggplot2.

Objective To create a simple r script that: - Plots mathematical function curves.

Step 1: Load required libraries:

# Load ggplot2 package for advanced plotting
library(ggplot2)

we use the ggplot2 package because it allows elegant and flexible plotting. it supports layering and grouping.

Step 2: To create data for the functions:

# Create a sequence of x values ranging from -2pi to 2pi
x <- seq(-2*pi,2*pi,length.out = 500)
# Evaluate sin(x) and cos(x) over the x range
y1 <- sin(x)
y2 <- cos(x)
# Combine data into one datafront
df <- data.frame(
  x=rep(x,2),                                        # Repeat x values for both functions
  y=c(y1,y2),                                        # Combine y values: first sin(x), then cos(x)
  group = rep(c("sin(x)","cos(x)"),each=length(x))
  # Label each row by function
)

Step 3: Intialize the ggplot object:

# Start building the ggplot2 using data frame and aesthetics
p <- ggplot(df,aes(x = x,y = y,color = group,linetype = group))
p

Step 3.2: Add the line Geometry

# Add smooth lines to represent each curve
p <- p + geom_line(size=1.2)
Warning: Using `size` aesthetic for lines was deprecated in ggplot2 3.4.0.
ℹ Please use `linewidth` instead.
p

# Add smooth lines to represent each curve
p <- p + geom_line(size=1.2)+
  labs(
 title = "Functions of the Curves: sin(x) , cos(x)",
  x = "x axis label" ,
  y = "y axis label") 
theme_minimal()+
theme(legend.position = 'top')
<theme> List of 144
 $ line                            : <ggplot2::element_line>
  ..@ colour       : chr "black"
  ..@ linewidth    : num 0.5
  ..@ linetype     : num 1
  ..@ lineend      : chr "butt"
  ..@ linejoin     : chr "round"
  ..@ arrow        : logi FALSE
  ..@ arrow.fill   : chr "black"
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ rect                            : <ggplot2::element_rect>
  ..@ fill         : chr "white"
  ..@ colour       : chr "black"
  ..@ linewidth    : num 0.5
  ..@ linetype     : num 1
  ..@ linejoin     : chr "round"
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ text                            : <ggplot2::element_text>
  ..@ family       : chr ""
  ..@ face         : chr "plain"
  ..@ italic       : chr NA
  ..@ fontweight   : num NA
  ..@ fontwidth    : num NA
  ..@ colour       : chr "black"
  ..@ size         : num 11
  ..@ hjust        : num 0.5
  ..@ vjust        : num 0.5
  ..@ angle        : num 0
  ..@ lineheight   : num 0.9
  ..@ margin       : <ggplot2::margin> num [1:4] 0 0 0 0
  ..@ debug        : logi FALSE
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ title                           : <ggplot2::element_text>
  ..@ family       : NULL
  ..@ face         : NULL
  ..@ italic       : chr NA
  ..@ fontweight   : num NA
  ..@ fontwidth    : num NA
  ..@ colour       : NULL
  ..@ size         : NULL
  ..@ hjust        : NULL
  ..@ vjust        : NULL
  ..@ angle        : NULL
  ..@ lineheight   : NULL
  ..@ margin       : NULL
  ..@ debug        : NULL
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ point                           : <ggplot2::element_point>
  ..@ colour       : chr "black"
  ..@ shape        : num 19
  ..@ size         : num 1.5
  ..@ fill         : chr "white"
  ..@ stroke       : num 0.5
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ polygon                         : <ggplot2::element_polygon>
  ..@ fill         : chr "white"
  ..@ colour       : chr "black"
  ..@ linewidth    : num 0.5
  ..@ linetype     : num 1
  ..@ linejoin     : chr "round"
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ geom                            : <ggplot2::element_geom>
  ..@ ink        : chr "black"
  ..@ paper      : chr "white"
  ..@ accent     : chr "#3366FF"
  ..@ linewidth  : num 0.5
  ..@ borderwidth: num 0.5
  ..@ linetype   : int 1
  ..@ bordertype : int 1
  ..@ family     : chr ""
  ..@ fontsize   : num 3.87
  ..@ pointsize  : num 1.5
  ..@ pointshape : num 19
  ..@ colour     : NULL
  ..@ fill       : NULL
 $ spacing                         : 'simpleUnit' num 5.5points
  ..- attr(*, "unit")= int 8
 $ margins                         : <ggplot2::margin> num [1:4] 5.5 5.5 5.5 5.5
 $ aspect.ratio                    : NULL
 $ axis.title                      : NULL
 $ axis.title.x                    : <ggplot2::element_text>
  ..@ family       : NULL
  ..@ face         : NULL
  ..@ italic       : chr NA
  ..@ fontweight   : num NA
  ..@ fontwidth    : num NA
  ..@ colour       : NULL
  ..@ size         : NULL
  ..@ hjust        : NULL
  ..@ vjust        : num 1
  ..@ angle        : NULL
  ..@ lineheight   : NULL
  ..@ margin       : <ggplot2::margin> num [1:4] 2.75 0 0 0
  ..@ debug        : NULL
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ axis.title.x.top                : <ggplot2::element_text>
  ..@ family       : NULL
  ..@ face         : NULL
  ..@ italic       : chr NA
  ..@ fontweight   : num NA
  ..@ fontwidth    : num NA
  ..@ colour       : NULL
  ..@ size         : NULL
  ..@ hjust        : NULL
  ..@ vjust        : num 0
  ..@ angle        : NULL
  ..@ lineheight   : NULL
  ..@ margin       : <ggplot2::margin> num [1:4] 0 0 2.75 0
  ..@ debug        : NULL
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ axis.title.x.bottom             : NULL
 $ axis.title.y                    : <ggplot2::element_text>
  ..@ family       : NULL
  ..@ face         : NULL
  ..@ italic       : chr NA
  ..@ fontweight   : num NA
  ..@ fontwidth    : num NA
  ..@ colour       : NULL
  ..@ size         : NULL
  ..@ hjust        : NULL
  ..@ vjust        : num 1
  ..@ angle        : num 90
  ..@ lineheight   : NULL
  ..@ margin       : <ggplot2::margin> num [1:4] 0 2.75 0 0
  ..@ debug        : NULL
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ axis.title.y.left               : NULL
 $ axis.title.y.right              : <ggplot2::element_text>
  ..@ family       : NULL
  ..@ face         : NULL
  ..@ italic       : chr NA
  ..@ fontweight   : num NA
  ..@ fontwidth    : num NA
  ..@ colour       : NULL
  ..@ size         : NULL
  ..@ hjust        : NULL
  ..@ vjust        : num 1
  ..@ angle        : num -90
  ..@ lineheight   : NULL
  ..@ margin       : <ggplot2::margin> num [1:4] 0 0 0 2.75
  ..@ debug        : NULL
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ axis.text                       : <ggplot2::element_text>
  ..@ family       : NULL
  ..@ face         : NULL
  ..@ italic       : chr NA
  ..@ fontweight   : num NA
  ..@ fontwidth    : num NA
  ..@ colour       : chr "#4D4D4DFF"
  ..@ size         : 'rel' num 0.8
  ..@ hjust        : NULL
  ..@ vjust        : NULL
  ..@ angle        : NULL
  ..@ lineheight   : NULL
  ..@ margin       : NULL
  ..@ debug        : NULL
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ axis.text.x                     : <ggplot2::element_text>
  ..@ family       : NULL
  ..@ face         : NULL
  ..@ italic       : chr NA
  ..@ fontweight   : num NA
  ..@ fontwidth    : num NA
  ..@ colour       : NULL
  ..@ size         : NULL
  ..@ hjust        : NULL
  ..@ vjust        : num 1
  ..@ angle        : NULL
  ..@ lineheight   : NULL
  ..@ margin       : <ggplot2::margin> num [1:4] 2.2 0 0 0
  ..@ debug        : NULL
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ axis.text.x.top                 : <ggplot2::element_text>
  ..@ family       : NULL
  ..@ face         : NULL
  ..@ italic       : chr NA
  ..@ fontweight   : num NA
  ..@ fontwidth    : num NA
  ..@ colour       : NULL
  ..@ size         : NULL
  ..@ hjust        : NULL
  ..@ vjust        : NULL
  ..@ angle        : NULL
  ..@ lineheight   : NULL
  ..@ margin       : <ggplot2::margin> num [1:4] 0 0 4.95 0
  ..@ debug        : NULL
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ axis.text.x.bottom              : <ggplot2::element_text>
  ..@ family       : NULL
  ..@ face         : NULL
  ..@ italic       : chr NA
  ..@ fontweight   : num NA
  ..@ fontwidth    : num NA
  ..@ colour       : NULL
  ..@ size         : NULL
  ..@ hjust        : NULL
  ..@ vjust        : NULL
  ..@ angle        : NULL
  ..@ lineheight   : NULL
  ..@ margin       : <ggplot2::margin> num [1:4] 4.95 0 0 0
  ..@ debug        : NULL
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ axis.text.y                     : <ggplot2::element_text>
  ..@ family       : NULL
  ..@ face         : NULL
  ..@ italic       : chr NA
  ..@ fontweight   : num NA
  ..@ fontwidth    : num NA
  ..@ colour       : NULL
  ..@ size         : NULL
  ..@ hjust        : num 1
  ..@ vjust        : NULL
  ..@ angle        : NULL
  ..@ lineheight   : NULL
  ..@ margin       : <ggplot2::margin> num [1:4] 0 2.2 0 0
  ..@ debug        : NULL
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ axis.text.y.left                : <ggplot2::element_text>
  ..@ family       : NULL
  ..@ face         : NULL
  ..@ italic       : chr NA
  ..@ fontweight   : num NA
  ..@ fontwidth    : num NA
  ..@ colour       : NULL
  ..@ size         : NULL
  ..@ hjust        : NULL
  ..@ vjust        : NULL
  ..@ angle        : NULL
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  ..@ margin       : <ggplot2::margin> num [1:4] 0 4.95 0 0
  ..@ debug        : NULL
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ axis.text.y.right               : <ggplot2::element_text>
  ..@ family       : NULL
  ..@ face         : NULL
  ..@ italic       : chr NA
  ..@ fontweight   : num NA
  ..@ fontwidth    : num NA
  ..@ colour       : NULL
  ..@ size         : NULL
  ..@ hjust        : NULL
  ..@ vjust        : NULL
  ..@ angle        : NULL
  ..@ lineheight   : NULL
  ..@ margin       : <ggplot2::margin> num [1:4] 0 0 0 4.95
  ..@ debug        : NULL
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ axis.text.theta                 : NULL
 $ axis.text.r                     : <ggplot2::element_text>
  ..@ family       : NULL
  ..@ face         : NULL
  ..@ italic       : chr NA
  ..@ fontweight   : num NA
  ..@ fontwidth    : num NA
  ..@ colour       : NULL
  ..@ size         : NULL
  ..@ hjust        : num 0.5
  ..@ vjust        : NULL
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  ..@ lineheight   : NULL
  ..@ margin       : <ggplot2::margin> num [1:4] 0 2.2 0 2.2
  ..@ debug        : NULL
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ axis.ticks                      : <ggplot2::element_blank>
 $ axis.ticks.x                    : NULL
 $ axis.ticks.x.top                : NULL
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 $ axis.ticks.r                    : NULL
 $ axis.minor.ticks.x.top          : NULL
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 $ axis.minor.ticks.y.left         : NULL
 $ axis.minor.ticks.y.right        : NULL
 $ axis.minor.ticks.theta          : NULL
 $ axis.minor.ticks.r              : NULL
 $ axis.ticks.length               : 'rel' num 0.5
 $ axis.ticks.length.x             : NULL
 $ axis.ticks.length.x.top         : NULL
 $ axis.ticks.length.x.bottom      : NULL
 $ axis.ticks.length.y             : NULL
 $ axis.ticks.length.y.left        : NULL
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 $ axis.ticks.length.theta         : NULL
 $ axis.ticks.length.r             : NULL
 $ axis.minor.ticks.length         : 'rel' num 0.75
 $ axis.minor.ticks.length.x       : NULL
 $ axis.minor.ticks.length.x.top   : NULL
 $ axis.minor.ticks.length.x.bottom: NULL
 $ axis.minor.ticks.length.y       : NULL
 $ axis.minor.ticks.length.y.left  : NULL
 $ axis.minor.ticks.length.y.right : NULL
 $ axis.minor.ticks.length.theta   : NULL
 $ axis.minor.ticks.length.r       : NULL
 $ axis.line                       : <ggplot2::element_blank>
 $ axis.line.x                     : NULL
 $ axis.line.x.top                 : NULL
 $ axis.line.x.bottom              : NULL
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 $ axis.line.y.left                : NULL
 $ axis.line.y.right               : NULL
 $ axis.line.theta                 : NULL
 $ axis.line.r                     : NULL
 $ legend.background               : <ggplot2::element_blank>
 $ legend.margin                   : NULL
 $ legend.spacing                  : 'rel' num 2
 $ legend.spacing.x                : NULL
 $ legend.spacing.y                : NULL
 $ legend.key                      : <ggplot2::element_blank>
 $ legend.key.size                 : 'simpleUnit' num 1.2lines
  ..- attr(*, "unit")= int 3
 $ legend.key.height               : NULL
 $ legend.key.width                : NULL
 $ legend.key.spacing              : NULL
 $ legend.key.spacing.x            : NULL
 $ legend.key.spacing.y            : NULL
 $ legend.key.justification        : NULL
 $ legend.frame                    : NULL
 $ legend.ticks                    : NULL
 $ legend.ticks.length             : 'rel' num 0.2
 $ legend.axis.line                : NULL
 $ legend.text                     : <ggplot2::element_text>
  ..@ family       : NULL
  ..@ face         : NULL
  ..@ italic       : chr NA
  ..@ fontweight   : num NA
  ..@ fontwidth    : num NA
  ..@ colour       : NULL
  ..@ size         : 'rel' num 0.8
  ..@ hjust        : NULL
  ..@ vjust        : NULL
  ..@ angle        : NULL
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  ..@ margin       : NULL
  ..@ debug        : NULL
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ legend.text.position            : NULL
 $ legend.title                    : <ggplot2::element_text>
  ..@ family       : NULL
  ..@ face         : NULL
  ..@ italic       : chr NA
  ..@ fontweight   : num NA
  ..@ fontwidth    : num NA
  ..@ colour       : NULL
  ..@ size         : NULL
  ..@ hjust        : num 0
  ..@ vjust        : NULL
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  ..@ margin       : NULL
  ..@ debug        : NULL
  ..@ inherit.blank: logi TRUE
 $ legend.title.position           : NULL
 $ legend.position                 : chr "top"
 $ legend.position.inside          : NULL
 $ legend.direction                : NULL
 $ legend.byrow                    : NULL
 $ legend.justification            : chr "center"
 $ legend.justification.top        : NULL
 $ legend.justification.bottom     : NULL
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 $ legend.justification.right      : NULL
 $ legend.justification.inside     : NULL
  [list output truncated]
 @ complete: logi TRUE
 @ validate: logi TRUE
p