Подтвердить что ты не робот

Выровняйте несколько графиков в ggplot2, когда у некоторых есть легенды, а у других нет

Я использовал метод, обозначенный здесь, чтобы выровнять графики, разделяющие одну и ту же абсцисс.

Но я не могу заставить его работать, когда некоторые из моих графиков имеют легенду, а другие - нет.

Вот пример:

library(ggplot2)
library(reshape2)
library(gridExtra)

x = seq(0, 10, length.out = 200)
y1 = sin(x)
y2 = cos(x)
y3 = sin(x) * cos(x)

df1 <- data.frame(x, y1, y2)
df1 <- melt(df1, id.vars = "x")

g1 <- ggplot(df1, aes(x, value, color = variable)) + geom_line()
print(g1)

df2 <- data.frame(x, y3)
g2 <- ggplot(df2, aes(x, y3)) + geom_line()
print(g2)

gA <- ggplotGrob(g1)
gB <- ggplotGrob(g2)
maxWidth <- grid::unit.pmax(gA$widths[2:3], gB$widths[2:3])
gA$widths[2:3] <- maxWidth
gB$widths[2:3] <- maxWidth
g <- arrangeGrob(gA, gB, ncol = 1)
grid::grid.newpage()
grid::grid.draw(g)

Используя этот код, я получаю следующий результат:

введите описание изображения здесь

Я бы хотел, чтобы ось x была выровнена, а недостающая легенда была заполнена пробелом. Возможно ли это?

Edit:

Самое элегантное решение, предложенное Санди Муспраттом ниже.

Я реализовал его, и он отлично работает с двумя графиками.

Затем я попытался с тремя, имея разные размеры легенд, и он больше не работает:

library(ggplot2)
library(reshape2)
library(gridExtra)

x = seq(0, 10, length.out = 200)
y1 = sin(x)
y2 = cos(x)
y3 = sin(x) * cos(x)
y4 = sin(2*x) * cos(2*x)

df1 <- data.frame(x, y1, y2)
df1 <- melt(df1, id.vars = "x")

g1 <- ggplot(df1, aes(x, value, color = variable)) + geom_line()
g1 <- g1 + theme_bw()
g1 <- g1 + theme(legend.key = element_blank())
g1 <- g1 + ggtitle("Graph 1", subtitle = "With legend")

df2 <- data.frame(x, y3)
g2 <- ggplot(df2, aes(x, y3)) + geom_line()
g2 <- g2 + theme_bw()
g2 <- g2 + theme(legend.key = element_blank())
g2 <- g2 + ggtitle("Graph 2", subtitle = "Without legend")

df3 <- data.frame(x, y3, y4)
df3 <- melt(df3, id.vars = "x")

g3 <- ggplot(df3, aes(x, value, color = variable)) + geom_line()
g3 <- g3 + theme_bw()
g3 <- g3 + theme(legend.key = element_blank())
g3 <- g3 + scale_color_discrete("This is indeed a very long title")
g3 <- g3 + ggtitle("Graph 3", subtitle = "With legend")

gA <- ggplotGrob(g1)
gB <- ggplotGrob(g2)
gC <- ggplotGrob(g3)

gB = gtable::gtable_add_cols(gB, sum(gC$widths[7:8]), 6)

maxWidth <- grid::unit.pmax(gA$widths[2:5], gB$widths[2:5], gC$widths[2:5])
gA$widths[2:5] <- maxWidth
gB$widths[2:5] <- maxWidth
gC$widths[2:5] <- maxWidth

g <- arrangeGrob(gA, gB, gC, ncol = 1)
grid::grid.newpage()
grid::grid.draw(g)

Это приводит к следующему рисунку: введите описание изображения здесь

Моя основная проблема с ответами, найденными здесь и в других вопросах, касающихся предмета, заключается в том, что люди "играют" довольно много с вектором myGrob$widths, не объясняя, почему они это делают. Я видел, как люди меняли myGrob$widths[2:5] others myGrob$widths[2:3], и я просто не могу найти документацию, объясняющую, что эти столбцы.

Моя цель - создать общую функцию, например:

AlignPlots <- function(...) {
  # Retrieve the list of plots to align
  plots.list <- list(...)

  # Initialize the lists
  grobs.list <- list()
  widths.list <- list()

  # Collect the widths for each grob of each plot
  max.nb.grobs <- 0
  longest.grob <- NULL
  for (i in 1:length(plots.list)){
    if (i != length(plots.list)) {
      plots.list[[i]] <- plots.list[[i]] + theme(axis.title.x = element_blank())
    }

    grobs.list[[i]] <- ggplotGrob(plots.list[[i]])
    current.grob.length <- length(grobs.list[[i]])
    if (current.grob.length > max.nb.grobs) {
      max.nb.grobs <- current.grob.length
      longest.grob <- grobs.list[[i]]
    }

    widths.list[[i]] <- grobs.list[[i]]$widths[2:5]
  }

  # Get the max width
  maxWidth <- do.call(grid::unit.pmax, widths.list)

  # Assign the max width to each grob
  for (i in 1:length(grobs.list)){
    if(length(grobs.list[[i]]) < max.nb.grobs) {
      grobs.list[[i]] <- gtable::gtable_add_cols(grobs.list[[i]],
                                                 sum(longest.grob$widths[7:8]),
                                                 6)
    }
    grobs.list[[i]]$widths[2:5] <- as.list(maxWidth)
  }

  # Generate the plot
  g <- do.call(arrangeGrob, c(grobs.list, ncol = 1))

  return(g)
}
4b9b3361

Ответ 1

Благодаря этому и который, опубликованному в комментариях (и затем удален), я подошел со следующим общим решением.

Мне нравится ответ от Sandy Muspratt, и пакет яиц, похоже, делает работу очень элегантно, но поскольку он "экспериментальный и хрупкий", я предпочел использовать этот метод:

#' Vertically align a list of plots.
#' 
#' This function aligns the given list of plots so that the x axis are aligned.
#' It assumes that the graphs share the same range of x data.
#'
#' @param ... The list of plots to align.
#' @param globalTitle The title to assign to the newly created graph.
#' @param keepTitles TRUE if you want to keep the titles of each individual
#' plot.
#' @param keepXAxisLegends TRUE if you want to keep the x axis labels of each
#' individual plot. Otherwise, they are all removed except the one of the graph
#' at the bottom.
#' @param nb.columns The number of columns of the generated graph.
#'
#' @return The gtable containing the aligned plots.
#' @examples
#' g <- VAlignPlots(g1, g2, g3, globalTitle = "Alignment test")
#' grid::grid.newpage()
#' grid::grid.draw(g)
VAlignPlots <- function(...,
                       globalTitle = "",
                       keepTitles = FALSE,
                       keepXAxisLegends = FALSE,
                       nb.columns = 1) {
  # Retrieve the list of plots to align
  plots.list <- list(...)

  # Remove the individual graph titles if requested
  if (!keepTitles) {
    plots.list <- lapply(plots.list, function(x) x <- x + ggtitle(""))
    plots.list[[1]] <- plots.list[[1]] + ggtitle(globalTitle)
  }

  # Remove the x axis labels on all graphs, except the last one, if requested
  if (!keepXAxisLegends) {
    plots.list[1:(length(plots.list)-1)] <-
      lapply(plots.list[1:(length(plots.list)-1)],
             function(x) x <- x + theme(axis.title.x = element_blank()))
  }

  # Builds the grobs list
  grobs.list <- lapply(plots.list, ggplotGrob)

  # Get the max width
  widths.list <- do.call(grid::unit.pmax, lapply(grobs.list, "[[", 'widths'))

  # Assign the max width to all grobs
  grobs.list <- lapply(grobs.list, function(x) {
    x[['widths']] = widths.list
    x})

  # Create the gtable and display it
  g <- grid.arrange(grobs = grobs.list, ncol = nb.columns)
  # An alternative is to use arrangeGrob that will create the table without
  # displaying it
  #g <- do.call(arrangeGrob, c(grobs.list, ncol = nb.columns))

  return(g)
}

Ответ 2

Теперь могут быть более простые способы сделать это, но ваш код был далеко не так.

После того, как вы убедитесь, что ширины столбцов 2 и 3 в gA такие же, как в gB, проверьте ширину двух вертетей: gA$widths и gB$widths. Вы заметите, что gA gtable имеет два дополнительных столбца, отсутствующих в gB gtable, а именно ширины 7 и 8. Используйте функцию gtable gtable_add_cols(), чтобы добавить столбцы в gB gtable:

gB = gtable::gtable_add_cols(gB, sum(gA$widths[7:8]), 6)

Затем перейдите к arrangeGrob()....

Изменить: для более общего решения

Пакет egg (доступен на github) является экспериментальным и хрупким, но прекрасно работает с вашим пересмотренным набором графиков.

# install.package(devtools)
devtools::install_github("baptiste/egg")

library(egg)
grid.newpage()
grid.draw(ggarrange(g1,g2,g3, ncol = 1))

введите описание изображения здесь

Ответ 3

Развернувшись на ответ @Axeman, вы можете сделать все это с помощью cowplot, не требуя прямого использования draw_plot. По сути, вы просто делаете сюжет в двух столбцах - один для самих сюжетов и один для легенд, а затем размещаете их рядом друг с другом. Обратите внимание, что поскольку g2 не имеет легенды, я использую пустой объект ggplot, чтобы удерживать место этой легенды в столбце легенд.

library(cowplot)

theme_set(theme_minimal())

plot_grid(
  plot_grid(
    g1 + theme(legend.position = "none")
    , g2
    , g3 + theme(legend.position = "none")
    , ncol = 1
    , align = "hv")
  , plot_grid(
    get_legend(g1)
    , ggplot()
    , get_legend(g3)
    , ncol =1)
  , rel_widths = c(7,3)
  )

дает

введите описание изображения здесь

Основное преимущество здесь, на мой взгляд, заключается в способности устанавливать и пропускать легенды по мере необходимости для каждого из подзаголовков.

Следует отметить, что если все графики имеют легенду, plot_grid обрабатывает выравнивание для вас:

plot_grid(
  g1
  , g3
  , align = "hv"
  , ncol = 1
)

дает

введите описание изображения здесь

Только недостающая легенда в g2 вызывает проблемы.

Поэтому, если вы добавите фиктивную легенду в g2 и спрячете ее элементы, вы можете получить plot_grid для выполнения всего выравнивания для вас, вместо того, чтобы беспокоиться о ручной настройке rel_widths, если вы измените размер выход

plot_grid(
  g1
  , g2 + 
      geom_line(aes(color = "Test")) +
      scale_color_manual(values = NA) +
      theme(legend.text = element_blank()
            , legend.title = element_blank())
  , g3
  , align = "hv"
  , ncol = 1
)

дает

введите описание изображения здесь

Это также означает, что вы можете легко иметь более одного столбца, но при этом сохраняйте области сюжета одинаковыми. Простое удаление , ncol = 1 сверху дает график с двумя столбцами, но все же правильно разнесенный (хотя вам нужно настроить соотношение сторон, чтобы сделать его пригодным):

введите описание изображения здесь

Как предложил @baptiste, вы также можете переместить легенды так, чтобы все они были выровнены слева от части "легенды" графика, добавив theme(legend.justification = "left") к сюжетам с легендами (или в theme_set для установки по всему миру), например:

plot_grid(
  g1 +
    theme(legend.justification = "left")
  , 
  g2 + 
    geom_line(aes(color = "Test")) +
    scale_color_manual(values = NA) +
    theme(legend.text = element_blank()
          , legend.title = element_blank())
  , g3 +
    theme(legend.justification = "left")
  , align = "hv"
  , ncol = 1
)

дает

введите здесь описание изображения

Ответ 4

Один трюк заключается в построении и выравнивании графиков без каких-либо легенд, а затем по графике легенды отдельно рядом с ним. cowplot имеет функцию удобства для быстрого получения легенды из графика, а plot_grid допускает автоматическое присвоение.

library(cowplot)
theme_set(theme_grey())

l <- get_legend(g1)
ggdraw() +
  draw_plot(plot_grid(g1 + theme(legend.position = 'none'), g2, ncol = 1, align = 'hv'),
            width = 0.9) +
  draw_plot(l, x = 0.9, y = 0.55, width = 0.1, height = 0.5)

введите описание изображения здесь

Ответ 5

Используя grid.arrange

library(ggplot2)
library(reshape2)
library(gridExtra)

x = seq(0, 10, length.out = 200)
y1 = sin(x)
y2 = cos(x)
y3 = sin(x) * cos(x)
df1 <- data.frame(x, y1, y2)
df1 <- melt(df1, id.vars = "x")
g1 <- ggplot(df1, aes(x, value, color = variable)) + geom_line()
df2 <- data.frame(x, y3)
g2 <- ggplot(df2, aes(x, y3)) + geom_line()

#extract the legend from the first graph
temp <- ggplotGrob(g1)
leg_index <- which(sapply(temp$grobs, function(x) x$name) == "guide-box")
legend <- temp$grobs[[leg_index]]

#remove the legend of the first graph
g1 <- g1 + theme(legend.position="none")

#define position of each grobs/plots and width and height ratio
grid_layout <- rbind(c(1,3),
                    c(2,NA))
grid_width <- c(5,1)
grid_heigth <- c(1,1)


grid.arrange(
  grobs=list(g1, g2,legend),
  layout_matrix = grid_layout,
  widths = grid_width,
  heights = grid_heigth)

Ответ 6

Пакет patchwork Thomas Lin Pedersen делает это автоматически:

##devtools::install_github("thomasp85/patchwork")
library(patchwork)
g1 + g2 + plot_layout(ncol = 1)

Не может быть легче.

введите описание изображения здесь