具有最小值/最大值的平均值和阴影的线图

Posted 2023-02-16

【中文标题】具有最小值/最大值的平均值和阴影的线图

【英文标题】：Line plot with average and shadow for min/max

【发布时间】：2014-10-04 08:07:17

【问题描述】：

我在下面为此制作了一个快速示例数据框。基本上我想创建一个线图，平均值为一条线，该线周围的阴影代表值的范围。我意识到我可能必须找到最小/最大行，但不确定如何为行执行此操作，也不知道如何绘制此

TEST <- data.frame(a=c(1,5,7,2), b=c(3,8,2,5), c=c(6,10,2,1))
TEST$mean <- rowMeans(TEST)

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【参考方案1】：

使用基本 R 也可能很容易完成，但这里有一个 ggplot 方法

添加Min 和Max 以及x 轴的一些索引

TEST <- transform(TEST, Min = pmin(a,b,c), Max = pmax(a,b,c), indx = seq_len(dim(TEST)[1]))

绘图，使用geom_ribbon

library(ggplot2)
ggplot(TEST) +
  geom_line(aes(indx, mean), group = 1) +
  geom_ribbon(aes(x = indx, ymax = Max, ymin = Min), alpha = 0.6, fill = "skyblue")

【参考方案2】：

只是添加另一个选项，这是一个仅使用基本 R 的可能解决方案：

TEST <- data.frame(a=c(1,5,7,2), b=c(3,8,2,5), c=c(6,10,2,1))

# compute mean, min and max of rows
means <- rowMeans(TEST)
maxs <- apply(TEST,1,max)
mins <- apply(TEST,1,min)

# create x-coordinates
xcoords <- 1:nrow(TEST)

# create an empty plot to make space for everything 
plot(x=c(min(xcoords),max(xcoords)),y=c(min(mins),max(maxs)),
     type="n", main="Average",xlab="X",ylab="Y")

# add min-max ranges (color is DodgerBlue with 80/255 of opacity, 
# for rgb values of colors see http://en.wikipedia.org/wiki/Web_colors)
rangecolor <- rgb(30,144,255,alpha=80,maxColorValue=255)
polygon(x=c(xcoords,rev(xcoords)),y=c(maxs,rev(means)),col=rangecolor,border=NA)
polygon(x=c(xcoords,rev(xcoords)),y=c(mins,rev(means)),col=rangecolor,border=NA)

# add average line (black)
meancolor <- "black"
lines(x=xcoords,y=means,col=meancolor)

结果：

为了以后的重用，你也可以把它包装成一个有用的函数：

plotLineWithRange <- function(x, yVal, yMin, yMax,
                          lineColor="Black", rangeColor="LightBlue",
                          main="", xlab="X", ylab="Y")
  if(missing(x))
    x <- 1:length(yVal)
  
  stopifnot(length(yVal) == length(yMin) && length(yVal) == length(yMax))

  plot(x=c(min(x),max(x)),y=c(min(yMin),max(yMax)),type="n", main=main,xlab=xlab,ylab=ylab)
  polygon(x=c(x,rev(x)),y=c(yMax,rev(yVal)),col=rangeColor,border=NA)
  polygon(x=c(x,rev(x)),y=c(yMin,rev(yVal)),col=rangeColor,border=NA)
  lines(x=x,y=yVal,col=lineColor)



# usage example:
plotLineWithRange(yVal=means,yMin=mins,yMax=maxs,main="Average")