Как объединить цвета, стиль и легенды формы в ggplot

Предположим, у меня есть следующий график в ggplot:

Он был сгенерирован с использованием следующего кода:

x <- seq(0, 10, by = 0.2)
y1 <- sin(x)
y2 <- cos(x)
y3 <- cos(x + pi / 4)
y4 <- sin(x + pi / 4)
df1 <- data.frame(x, y = y1, Type = as.factor("sin"), Method = as.factor("method1"))
df2 <- data.frame(x, y = y2, Type = as.factor("cos"), Method = as.factor("method1"))
df3 <- data.frame(x, y = y3, Type = as.factor("cos"), Method = as.factor("method2"))
df4 <- data.frame(x, y = y4, Type = as.factor("sin"), Method = as.factor("method2"))

df.merged <- rbind(df1, df2, df3, df4)

ggplot(df.merged, aes(x, y, colour = interaction(Type, Method), linetype = Method, shape = Type)) + geom_line() + geom_point()

Я хотел бы иметь только одну легенду, которая правильно отображает фигуры, цвета и типы линий (легенды взаимодействия (тип, метод) наиболее близки к тому, что я хотел бы, но у них нет правильных форм/типов линий),

Я знаю, что если я использую scale_xxx_manual, и я укажу те же метки для всех легенд, они будут объединены, но я не хочу устанавливать метки вручную: если есть новые методы или типы, я не хочу иметь изменить мой код: нужно что-то общее.

редактировать

Как указано в ответах ниже, есть несколько способов сделать работу в этом конкретном случае. Все предлагаемые решения требуют вручную устанавливать типы и формы линий легенды либо с помощью scale_xxx_manual function, либо с помощью scale_xxx_manual function guides.

Однако предлагаемые решения все еще не работают в общем случае: например, если я добавлю новый кадр данных в набор данных с помощью нового метода method3, он больше не работает, мы должны вручную добавить новый формы легенды и типы линий:

y5 <- sin(x - pi / 4)
df5 <- data.frame(x, y = y5, Type = as.factor("sin"), Method = as.factor("method3"))
df.merged <- rbind(df1, df2, df3, df4, df5)
override.shape <- c(16, 17, 16, 17, 16)
override.linetype <- c(1, 1, 3, 3, 4)

g <- ggplot(df.merged, aes(x, y, colour = interaction(Type, Method), linetype = Method, shape = Type)) + geom_line() + geom_point()
g <- g + guides(colour = guide_legend(override.aes = list(shape = override.shape, linetype = override.linetype)))
g <- g + scale_shape(guide = FALSE)
g <- g + scale_linetype(guide = FALSE)
print(g)

Это дает:

Теперь возникает вопрос: как автоматически генерировать векторы override.shape и override.linetype?

Обратите внимание, что размер вектора равен 5, потому что у нас есть 5 кривых, а коэффициент interaction(Type, Method) имеет размер 6 (у меня нет данных для комбинации cos/method3)

Ответ 1

Вот решение в общем случае:

# Create the data frames
x <- seq(0, 10, by = 0.2)
y1 <- sin(x)
y2 <- cos(x)
y3 <- cos(x + pi / 4)
y4 <- sin(x + pi / 4)
y5 <- sin(x - pi / 4)
df1 <- data.frame(x, y = y1, Type = as.factor("sin"), Method = as.factor("method1"))
df2 <- data.frame(x, y = y2, Type = as.factor("cos"), Method = as.factor("method1"))
df3 <- data.frame(x, y = y3, Type = as.factor("cos"), Method = as.factor("method2"))
df4 <- data.frame(x, y = y4, Type = as.factor("sin"), Method = as.factor("method2"))
df5 <- data.frame(x, y = y5, Type = as.factor("sin"), Method = as.factor("method3"))

# Merge the data frames
df.merged <- rbind(df1, df2, df3, df4, df5)

# Create the interaction
type.method.interaction <- interaction(df.merged$Type, df.merged$Method)

# Compute the number of types and methods
nb.types <- nlevels(df.merged$Type)
nb.methods <- nlevels(df.merged$Method)

# Set the legend title
legend.title <- "My title"

# Initialize the plot
g <- ggplot(df.merged, aes(x,
                           y,
                           colour = type.method.interaction,
                           linetype = type.method.interaction,
                           shape = type.method.interaction)) + geom_line() + geom_point()
# Here is the magic
g <- g + scale_color_discrete(legend.title)
g <- g + scale_linetype_manual(legend.title,
                               values = rep(1:nb.types, nb.methods))
g <- g + scale_shape_manual(legend.title,
                            values = 15 + rep(1:nb.methods, each = nb.types))
# Display the plot
print(g)

В результате получается следующее:

Кривые синуса рисуются сплошными линиями и кривыми косинуса как пунктирные линии.
Данные "method1" используют заполненные круги для формы.
"method2" использует треугольник для формы.
Данные "method3" используют заполненные алмазы для формы.
Легенда соответствует кривой

Подводя итог, трюки:

Используйте interaction Тип/Метод для всех представлений данных (цвет, форма, тип линии и т.д.).
Затем вручную задайте стили кривой и стили легенд с помощью scale_xxx_manual.
scale_xxx_manual позволяет вам предоставить вектор значений, который длиннее фактического числа кривых, поэтому легко вычислить значения вектора стиля из размеров факторов типа и метода

Ответ 2

У меня была эта проблема на днях. Раздел R Cookbook в разделе " Легенды" объясняет:

Если вы используете как цвет, так и форму, им нужно дать спецификации масштаба. В противном случае будет две две отдельные легенды.

В вашем случае вам нужны спецификации для shape и linetype.

редактировать

Было важно иметь те же данные, которые создают цвета и линии фигур, я объединил вашу фазу взаимодействия, напрямую определяя столбец. Вместо scale_linetype_discrete для создания легенды я использовал scale_linetype_manual для указания значений, поскольку по умолчанию они будут принимать по четыре разных значения.

Если вам нужна подробная схема всех возможных форм и типов линий, проверьте этот сайт R Graphics, чтобы увидеть все идентификаторы номеров:

df.merged$int <- paste(df.merged$Type, df.merged$Method, sep=".")

ggplot(df.merged, aes(x, y, colour = int, linetype=int, shape=int)) +
  geom_line() +
  geom_point() +
  scale_colour_discrete("") +
  scale_linetype_manual("", values=c(1,2,1,2)) +
  scale_shape_manual("", values=c(17,17,16,16))

Ответ 3

Приведенный ниже код приводит к желаемой легенде, если я понимаю ваш вопрос, но я не уверен, что понимаю проблему с ярлыком, поэтому дайте мне знать, если это не то, что вы искали.

p = ggplot(df.merged, aes(x, y, colour=interaction(Type, Method), 
                          linetype=interaction(Type, Method), 
                          shape=interaction(Type, Method))) + 
  geom_line() + 
  geom_point()

p + scale_shape_manual(values=rep(16:17, 2)) +
  scale_linetype_manual(values=rep(c(1,3),each=2))

Ответ 4

Нужно просто назвать оба направителя одинаковыми. Например:

g+ scale_linetype_manual(name="Guide1",values= c('solid', 'solid', 'dotdash'))+
   scale_colour_manual(name="Guide1", values = c("blue", "green","red"))

Ответ 5

Используйте labs() и установите одинаковое значение для всей эстетики, определяющей внешний вид геометрий.

library('ggplot2')
ggplot(iris) + 
  aes(x = Sepal.Length, y = Sepal.Width, 
      color = Species, linetype = Species, shape = Species) +
  geom_line() +
  geom_point() +
  labs(color  = "Guide name", linetype = "Guide name", shape = "Guide name")