Полая гистограмма или биннинг для geom_step

Я хотел бы нарисовать полую гистограмму, в которой нет вертикальных полос, внутри которой она находится, а всего лишь контур. Я не мог найти способ сделать это с помощью geom_histogram. Комбинация geom_step + stat_bin выглядела так, будто она могла выполнять эту работу. Тем не менее, бины geom_step + stat_bin сдвигаются на половину бина вправо или влево, в зависимости от значения параметра шага direction=. Похоже, он делает свои "шаги" в центрах WRT. Есть ли способ изменить это поведение, чтобы он выполнял "шаги" на краях корзины?

Вот иллюстрация:

d <- data.frame(x=rnorm(1000))
qplot(x, data=d, geom="histogram",
      breaks=seq(-4,4,by=.5), color=I("red"), fill = I("transparent")) +
geom_step(stat="bin", breaks=seq(-4,4,by=.5), color="black", direction="vh")

Ответ 1

Я предлагаю создать новую Geom так:

library(ggplot2)
library(proto)

geom_stephist <- function(mapping = NULL, data = NULL, stat="bin", position="identity", ...) {
  GeomStepHist$new(mapping=mapping, data=data, stat=stat, position=position, ...)
}

GeomStepHist <- proto(ggplot2:::Geom, {
  objname <- "stephist"

  default_stat <- function(.) StatBin
  default_aes <- function(.) aes(colour="black", size=0.5, linetype=1, alpha = NA)

  reparameterise <- function(., df, params) {
    transform(df,
              ymin = pmin(y, 0), ymax = pmax(y, 0),
              xmin = x - width / 2, xmax = x + width / 2, width = NULL
    )
  }

  draw <- function(., data, scales, coordinates, ...) {
    data <- as.data.frame(data)[order(data$x), ]

    n <- nrow(data)
    i <- rep(1:n, each=2)
    newdata <- rbind(
      transform(data[1, ], x=xmin, y=0),
      transform(data[i, ], x=c(rbind(data$xmin, data$xmax))),
      transform(data[n, ], x=xmax, y=0)
    )
    rownames(newdata) <- NULL

    GeomPath$draw(newdata, scales, coordinates, ...)
  }
  guide_geom <- function(.) "path"
})

Это также работает для неравномерных разрывов. Чтобы проиллюстрировать использование:

d <- data.frame(x=runif(1000, -5, 5))
ggplot(d, aes(x)) +
  geom_histogram(breaks=seq(-4,4,by=.5), color="red", fill=NA) +
  geom_stephist(breaks=seq(-4,4,by=.5), color="black")

Ответ 2

Это не идеально, но это лучшее, что я могу придумать:

h <- hist(d$x,breaks=seq(-4,4,by=.5))
d1 <- data.frame(x = h$breaks,y = c(h$counts,NA))

ggplot() + 
    geom_histogram(data = d,aes(x = x),breaks = seq(-4,4,by=.5),
                                 color = "red",fill = "transparent") + 
    geom_step(data = d1,aes(x = x,y = y),stat = "identity")

Ответ 3

Еще один. Используйте ggplot_build для построения объекта графика гистограммы для рендеринга. Из этого объекта выделяются значения x и y, которые будут использоваться для geom_step. Используйте by для смещения значений x.

by <- 0.5
p1 <- ggplot(data = d, aes(x = x)) +
  geom_histogram(breaks = seq(from = -4, to = 4, by = by),
                 color = "red", fill = "transparent")

df <- ggplot_build(p1)$data[[1]][ , c("x", "y")]

p1 +
  geom_step(data = df, aes(x = x - by/2, y = y))

Изменить следующий комментарий от @Vadim Khotilovich (Спасибо!)

Вместо этого можно использовать xmin из объекта сюжета (- > нет необходимости в настройке смещения)

df <- ggplot_build(p1)$data[[1]][ , c("xmin", "y")]

p1 +
  geom_step(data = df, aes(x = xmin, y = y))

Ответ 4

Альтернатива, также менее идеальная:

qplot(x, data=d, geom="histogram", breaks=seq(-4,4,by=.5), color=I("red"), fill = I("transparent")) +
  stat_summary(aes(x=round(x * 2 - .5) / 2, y=1), fun.y=length, geom="step")

Отсутствие некоторых бункеров, которые вы, вероятно, можете добавить обратно, если вы немного потрудитесь. Только (несколько бессмысленно) преимущество заключается в том, что больше в ggplot чем @Joran ответ, хотя даже это спорно.

Ответ 5

Я отвечу на свой собственный комментарий ранее: вот измененная версия ответа @RosenMatev, обновленная для v2 (ggplot2_2.0.0) с помощью ggproto:

GeomStepHist <- ggproto("GeomStepHist", GeomPath,
                        required_aes = c("x"),

                        draw_panel = function(data, panel_scales, coord, direction) {
                          data <- as.data.frame(data)[order(data$x), ]

                          n <- nrow(data)
                          i <- rep(1:n, each=2)
                          newdata <- rbind(
                            transform(data[1, ], x=x - width/2, y=0),
                            transform(data[i, ], x=c(rbind(data$x-data$width/2, data$x+data$width/2))),
                            transform(data[n, ], x=x + width/2, y=0)
                          )
                          rownames(newdata) <- NULL

                          GeomPath$draw_panel(newdata, panel_scales, coord)
                        }
)


geom_step_hist <- function(mapping = NULL, data = NULL, stat = "bin",
                           direction = "hv", position = "stack", na.rm = FALSE, 
                           show.legend = NA, inherit.aes = TRUE, ...) {
  layer(
    data = data,
    mapping = mapping,
    stat = stat,
    geom = GeomStepHist,
    position = position,
    show.legend = show.legend,
    inherit.aes = inherit.aes,
    params = list(
      direction = direction,
      na.rm = na.rm,
      ...
    )
  )
}

Ответ 6

простой способ сделать что-то похожее на @Rosen Matev (это не работает с ggplot2_2.0.0, как упоминалось @julou), я бы просто 1) вычислить вручную значение бункеров (используя небольшую функцию, как показано ниже) 2) использовать geom_step() Надеюсь, это поможет!

geom_step_hist<- function(d,binw){
  dd=NULL
  bin=min(d$y) # this enables having a first value that is = 0 (to have the left vertical bar of the plot when using geom_step)
  max=max(d$y)+binw*2 # this enables having a last value that is = 0 (to have the right vertical bar of the plot when using geom_step)
  xx=NULL
  yy=NULL
  while(bin<=max){
    n=length(temp$y[which(temp$y<bin & temp$y>=(bin-binw))])
    yy=c(yy,n)
    xx=c(xx,bin-binw)
    bin=bin+binw
    rm(n)
  }
  dd=data.frame(xx,yy)
  return(dd)
}
hist=ggplot(dd,aes(x=xx,y=yy))+
geom_step()