在ggplot中循环变量

Posted 2023-02-24

【中文标题】在ggplot中循环变量

【英文标题】：Looping over variables in ggplot

【发布时间】：2011-06-18 21:58:58

【问题描述】：

我想使用 ggplot 循环遍历多个列以创建多个绘图，但是在 for 循环中使用占位符会改变 ggplot 的行为。

如果我有这个：

t <- data.frame(w = c(1, 2, 3, 4), x = c(23,45,23, 34), 
y = c(23,34,54, 23), z = c(23,12,54, 32))

这很好用：

ggplot(data=t, aes(w, x)) + geom_line()

但这不是：

i <- 'x'
ggplot(data=t, aes(w, i)) + geom_line()

如果我想最终遍历 x、y 和 z，这是一个问题。 有什么帮助吗？

【问题讨论】：

一般ggplot2更适合长格式的data.frames，即m = melt(t, id="w") ; ggplot(subset(m, variable == "x"), aes(w, value)) + geom_line()或p <- ggplot(m, aes(w, value)) + geom_line(aes(colour=variable)，或d_ply(m, .(variable), function(d) p %+% d, .print=TRUE)等。

【参考方案1】：

你只需要使用aes_string而不是aes，像这样：

ggplot(data=t, aes_string(x = "w", y = i)) + geom_line() 

注意w 也需要指定为字符串。

【参考方案2】：

2018年7月发布的ggplot2 v3.0.0支持!!（砰砰）内aes()等整齐评价。所以我们可以做到以下几点：

构建一个将 x- 和 y- 列名称作为输入的函数。注意rlang::sym & !! 的使用。

然后使用purrr::map遍历每一列。

library(rlang)
library(tidyverse)

dt <- data.frame(
  w = c(1, 2, 3, 4), x = c(23, 45, 23, 34),
  y = c(23, 34, 54, 23), z = c(23, 12, 54, 32)
)

定义一个接受字符串作为输入的函数

plot_for_loop <- function(df, .x_var, .y_var) 

  # convert strings to variable
  x_var <- sym(.x_var)
  y_var <- sym(.y_var)

  # unquote variables using !! 
  ggplot(df, aes(x = !! x_var, y = !! y_var)) + 
    geom_point() + 
    geom_line() +
    labs(x = x_var, y = y_var) +
    theme_classic(base_size = 12)

遍历每一列

plot_list <- colnames(dt)[-1] %>% 
  map( ~ plot_for_loop(dt, colnames(dt)[1], .x))

# view all plots individually (not shown)
plot_list

# Combine all plots
library(cowplot)
plot_grid(plotlist = plot_list,
          ncol = 3)

编辑：上面的函数也可以写成没有sym和!!使用.data[[]]代词

plot_for_loop2 <- function(df, x_var, y_var) 

  ggplot(df, aes(x = .data[[x_var]], y = .data[[y_var]])) + 
    geom_point() + 
    geom_line() +
    labs(x = x_var, y = y_var) +
    theme_classic(base_size = 12)

或者我们可以在将数据帧从宽格式转换为长格式后使用facet_grid/facet_wrap（tidyr::gather）

dt_long <- dt %>% 
  tidyr::gather(key, value, -w)
dt_long
#>    w key value
#> 1  1   x    23
#> 2  2   x    45
#> 3  3   x    23
#> 4  4   x    34
#> 5  1   y    23
#> 6  2   y    34
#> 7  3   y    54
#> 8  4   y    23
#> 9  1   z    23
#> 10 2   z    12
#> 11 3   z    54
#> 12 4   z    32

### facet_grid
ggp1 <- ggplot(dt_long, 
       aes(x = w, y = value, color = key, group = key)) +
  facet_grid(. ~ key, scales = "free", space = "free") +
  geom_point() + 
  geom_line() +
  theme_bw(base_size = 14)
ggp1

### facet_wrap
ggp2 <- ggplot(dt_long, 
       aes(x = w, y = value, color = key, group = key)) +
  facet_wrap(. ~ key, nrow = 2, ncol = 2) +
  geom_point() + 
  geom_line() +
  theme_bw(base_size = 14)
ggp2

### bonus: reposition legend
# https://cran.r-project.org/web/packages/lemon/vignettes/legends.html
library(lemon)
reposition_legend(ggp2 + theme(legend.direction = 'horizontal'), 
                  'center', panel = 'panel-2-2')

【讨论】：

另一种选择：use .data

【参考方案3】：

问题在于您如何访问数据框t。您可能知道，有几种方法可以做到这一点，但不幸的是，在ggplot 中使用字符显然不是其中之一。

一种可行的方法是在您的示例中使用列的数字位置，例如，您可以尝试i <- 2。但是，如果这项工作依赖于我从未使用过的 ggplot（但我知道 Hadley 的其他工作，我想它应该可以工作）

另一种规避方法是在每次调用 ggplot 时创建一个新的临时数据框。例如：

tmp <- data.frame(a = t[['w']], b = t[[i]])
ggplot(data=tmp, aes(a, b)) + geom_line()

【讨论】：

我之前也使用过数字索引，这对于遍历数据集中的每一列非常有用。不过，每当我不得不假设 t$x 将永远是 t[ , 2] 时，我都会感到紧张。

太好了，谢谢。我确定我将来需要这个解决方法。

这不适用于更复杂的 ggplots（例如，那些使用构面的）。

@Gregor 如果您提出一个新问题，并提供一个可重现的示例，我想有人可以帮助您。

aes_string() 方法（在 Matt Parker 的回答中）适用于一般情况。我只是在评论，所以任何使用这个答案的人都知道它的局限性。

【参考方案4】：

根据您要执行的操作，我发现facet_wrap 或facet_grid 可以很好地创建具有相同基本结构的多个绘图。这样的事情应该会让你进入正确的范围：

t.m = melt(t, id="w")
ggplot(t.m, aes(w, value)) + facet_wrap(~ variable) + geom_line()