我想使用ggplot2包并排放置两个图,即执行par(mfrow=c(1,2))的等效操作。

例如,我想让下面两个图以相同的比例并排显示。

x <- rnorm(100)
eps <- rnorm(100,0,.2)
qplot(x,3*x+eps)
qplot(x,2*x+eps)

我需要把它们放到同一个数据帧里吗?

qplot(displ, hwy, data=mpg, facets = . ~ year) + geom_smooth()

是的,我认为你需要适当地安排你的数据。一种方法是:

X <- data.frame(x=rep(x,2),
                y=c(3*x+eps, 2*x+eps),
                case=rep(c("first","second"), each=100))

qplot(x, y, data=X, facets = . ~ case) + geom_smooth()

我相信在plyr或重塑中有更好的技巧——我仍然没有真正跟上速度 哈德利设计的这些强大的软件包。


使用重塑包可以完成如下操作。

library(ggplot2)
wide <- data.frame(x = rnorm(100), eps = rnorm(100, 0, .2))
wide$first <- with(wide, 3 * x + eps)
wide$second <- with(wide, 2 * x + eps)
long <- melt(wide, id.vars = c("x", "eps"))
ggplot(long, aes(x = x, y = value)) + geom_smooth() + geom_point() + facet_grid(.~ variable)

更新:这个答案非常古老。gridExtra::grid.arrange()现在是推荐的方法。 我把这个留在这里,也许有用。


Stephen Turner在Getting Genetics Done博客上发布了arrange()函数(参见文章中的应用说明)

vp.layout <- function(x, y) viewport(layout.pos.row=x, layout.pos.col=y)
arrange <- function(..., nrow=NULL, ncol=NULL, as.table=FALSE) {
 dots <- list(...)
 n <- length(dots)
 if(is.null(nrow) & is.null(ncol)) { nrow = floor(n/2) ; ncol = ceiling(n/nrow)}
 if(is.null(nrow)) { nrow = ceiling(n/ncol)}
 if(is.null(ncol)) { ncol = ceiling(n/nrow)}
        ## NOTE see n2mfrow in grDevices for possible alternative
grid.newpage()
pushViewport(viewport(layout=grid.layout(nrow,ncol) ) )
 ii.p <- 1
 for(ii.row in seq(1, nrow)){
 ii.table.row <- ii.row 
 if(as.table) {ii.table.row <- nrow - ii.table.row + 1}
  for(ii.col in seq(1, ncol)){
   ii.table <- ii.p
   if(ii.p > n) break
   print(dots[[ii.table]], vp=vp.layout(ii.table.row, ii.col))
   ii.p <- ii.p + 1
  }
 }
}

并排的任意ggplot(或网格上的n个plot)

gridExtra包中的grid.arrange()函数将组合多个图;这就是把两个放在一起的方法。

require(gridExtra)
plot1 <- qplot(1)
plot2 <- qplot(1)
grid.arrange(plot1, plot2, ncol=2)

当两个图不是基于相同的数据时,这很有用,例如,如果您想在不使用重塑()的情况下绘制不同的变量。

这将把输出作为副作用绘制出来。要将副作用打印到文件中,请指定一个设备驱动程序(如pdf、png等)。

pdf("foo.pdf")
grid.arrange(plot1, plot2)
dev.off()

或者,将arrangeGrob()与ggsave()结合使用,

ggsave("foo.pdf", arrangeGrob(plot1, plot2))

这相当于使用par(mfrow = c(1,2))绘制两个不同的图。这不仅节省了整理数据的时间,而且当你想要两个不同的图时,这是必要的。


附录:facet的使用

切面有助于为不同的群体制作相似的图。下面的许多回答都指出了这一点,但我想用与上面的图等效的例子来强调这种方法。

mydata <- data.frame(myGroup = c('a', 'b'), myX = c(1,1))

qplot(data = mydata, 
    x = myX, 
    facets = ~myGroup)

ggplot(data = mydata) + 
    geom_bar(aes(myX)) + 
    facet_wrap(~myGroup)

更新

cowplot中的plot_grid函数值得作为grid.arrange的替代。参见下面@claus-wilke的回答和这个小插图,了解等效的方法;但该功能允许基于此小插图对地块位置和大小进行更精细的控制。


您可以使用温斯顿张的R食谱下面的多绘图函数

multiplot(plot1, plot2, cols=2)

multiplot <- function(..., plotlist=NULL, cols) {
    require(grid)

    # Make a list from the ... arguments and plotlist
    plots <- c(list(...), plotlist)

    numPlots = length(plots)

    # Make the panel
    plotCols = cols                          # Number of columns of plots
    plotRows = ceiling(numPlots/plotCols) # Number of rows needed, calculated from # of cols

    # Set up the page
    grid.newpage()
    pushViewport(viewport(layout = grid.layout(plotRows, plotCols)))
    vplayout <- function(x, y)
        viewport(layout.pos.row = x, layout.pos.col = y)

    # Make each plot, in the correct location
    for (i in 1:numPlots) {
        curRow = ceiling(i/plotCols)
        curCol = (i-1) %% plotCols + 1
        print(plots[[i]], vp = vplayout(curRow, curCol ))
    }

}

基于网格的解决方案的一个缺点。他们的一个缺点是很难像大多数期刊要求的那样用字母(A, B等)来标记这些图。

我写了cowplot包来解决这个(和其他一些)问题,特别是函数plot_grid():

library(cowplot)

iris1 <- ggplot(iris, aes(x = Species, y = Sepal.Length)) +
  geom_boxplot() + theme_bw()

iris2 <- ggplot(iris, aes(x = Sepal.Length, fill = Species)) +
  geom_density(alpha = 0.7) + theme_bw() +
  theme(legend.position = c(0.8, 0.8))

plot_grid(iris1, iris2, labels = "AUTO")

plot_grid()返回的对象是另一个ggplot2对象,你可以像往常一样用ggsave()保存它:

p <- plot_grid(iris1, iris2, labels = "AUTO")
ggsave("plot.pdf", p)

或者,你可以使用cowplot函数save_plot(),它是ggsave()的一个薄包装,可以很容易地获得组合图的正确尺寸,例如:

p <- plot_grid(iris1, iris2, labels = "AUTO")
save_plot("plot.pdf", p, ncol = 2)

(ncol = 2参数告诉save_plot()有两个并排的图像,而save_plot()使保存的图像宽度增加一倍。)

有关如何在网格中安排图的更深入描述,请参阅此小插图。还有一个小插图解释如何用一个共享的传说来制作情节。

一个常见的混淆点是cowplot包更改了默认的ggplot2主题。这个包之所以这样做,是因为它最初是为内部实验室使用而编写的,我们从不使用默认主题。如果这导致问题,您可以使用以下三种方法之一来解决它们:

1. 为每个情节手动设置主题。我认为始终为每个情节指定一个特定的主题是一个很好的实践,就像我在上面的示例中对+ theme_bw()所做的那样。如果您指定了一个特定的主题,那么默认主题并不重要。

2. 将默认主题恢复为ggplot2默认。你可以用一行代码做到这一点:

theme_set(theme_gray())

3.调用cowplot函数而不附加包。你也可以不调用library(cowplot)或require(cowplot),而是通过前置cowplot::来调用cowplot函数。例如,上面使用ggplot2默认主题的示例将变成:

## Commented out, we don't call this
# library(cowplot)

iris1 <- ggplot(iris, aes(x = Species, y = Sepal.Length)) +
  geom_boxplot()

iris2 <- ggplot(iris, aes(x = Sepal.Length, fill = Species)) +
  geom_density(alpha = 0.7) +
  theme(legend.position = c(0.8, 0.8))

cowplot::plot_grid(iris1, iris2, labels = "AUTO")

更新:

从cowplot 1.0开始,默认的ggplot2主题不再更改。 从ggplot2 3.0.0开始,可以直接对图进行标记,参见这里的示例。


使用tidyverse:

x <- rnorm(100)
eps <- rnorm(100,0,.2)
df <- data.frame(x, eps) %>% 
  mutate(p1 = 3*x+eps, p2 = 2*x+eps) %>% 
  tidyr::gather("plot", "value", 3:4) %>% 
  ggplot(aes(x = x , y = value)) + 
    geom_point() + 
    geom_smooth() + 
    facet_wrap(~plot, ncol =2)

df


如果您希望使用循环绘制多个ggplot图(例如:使用循环在ggplot中创建具有不同y轴值的多个图),上述解决方案可能不太有效,这是分析未知(或大型)数据集的理想步骤(例如,当您希望绘制数据集中所有变量的计数时)。

下面的代码展示了如何使用上面提到的“multiplot()”来实现这一点,其源代码在这里:http://www.cookbook-r.com/Graphs/Multiple_graphs_on_one_page_(ggplot2):

plotAllCounts <- function (dt){   
  plots <- list();
  for(i in 1:ncol(dt)) {
    strX = names(dt)[i]
    print(sprintf("%i: strX = %s", i, strX))
    plots[[i]] <- ggplot(dt) + xlab(strX) +
      geom_point(aes_string(strX),stat="count")
  }

  columnsToPlot <- floor(sqrt(ncol(dt)))
  multiplot(plotlist = plots, cols = columnsToPlot)
}

现在运行函数-以获取在一页上使用ggplot打印的所有变量的Counts

dt = ggplot2::diamonds
plotAllCounts(dt)

需要注意的一点是: 在上面的代码中使用aes(get(strX)),而不是aes_string(strX)将不会绘制所需的图形,这是在处理ggplot时通常在循环中使用的。相反,它会多次绘制最后一个图形。我还没有弄清楚为什么-它可能必须做aes和aes_string在ggplot中被调用。

除此之外,希望你会发现这个函数有用。


cowplot软件包以适合出版的方式为您提供了一种很好的方法。

x <- rnorm(100)
eps <- rnorm(100,0,.2)
A = qplot(x,3*x+eps, geom = c("point", "smooth"))+theme_gray()
B = qplot(x,2*x+eps, geom = c("point", "smooth"))+theme_gray()
cowplot::plot_grid(A, B, labels = c("A", "B"), align = "v")


Ggplot2基于网格图形,网格图形提供了在页面上安排图形的不同系统。par(mfrow…)命令并没有直接的对等物,因为网格对象(称为grobs)不一定是立即绘制的,但在转换为图形输出之前,可以作为常规R对象存储和操作。这比现在绘制基础图形的模型具有更大的灵活性,但策略必然略有不同。

我编写grid.arrange()是为了提供一个尽可能接近par(mfrow)的简单接口。在其最简单的形式中,代码看起来像:

library(ggplot2)
x <- rnorm(100)
eps <- rnorm(100,0,.2)
p1 <- qplot(x,3*x+eps)
p2 <- qplot(x,2*x+eps)

library(gridExtra)
grid.arrange(p1, p2, ncol = 2)

在这个小插图中详细介绍了更多的选项。

一个常见的抱怨是,图不一定是对齐的,例如,当它们有不同大小的轴标签时,但这是通过设计:网格。Arrange没有尝试处理特殊情况下的ggplot2对象,并将它们与其他grobs(例如,晶格图)同等对待。它只是将抓取放在矩形布局中。

对于ggplot2对象的特殊情况,我编写了另一个函数ggarrange,该函数具有类似的接口,它尝试对齐绘图面板(包括分面图),并尝试尊重用户定义的纵横比。

library(egg)
ggarrange(p1, p2, ncol = 2)

这两个函数都与ggsave()兼容。对于不同选项的一般概述和一些历史背景,本小插图提供了额外的信息。


使用补丁包,你可以简单地使用+运算符:

library(ggplot2)
library(patchwork)

p1 <- ggplot(mtcars) + geom_point(aes(mpg, disp))
p2 <- ggplot(mtcars) + geom_boxplot(aes(gear, disp, group = gear))


p1 + p2

其他操作符包括/,用于堆叠图,并排放置图,以及(),用于对元素进行分组。例如,你可以用(p1 | p2 | p3) /p来配置上面一行的3个地块和下面一行的一个地块。有关更多示例,请参阅包文档。


还有一个多面板图形包是值得一提的。看看这个答案。

library(ggplot2)
theme_set(theme_bw())

q1 <- ggplot(mtcars) + geom_point(aes(mpg, disp))
q2 <- ggplot(mtcars) + geom_boxplot(aes(gear, disp, group = gear))
q3 <- ggplot(mtcars) + geom_smooth(aes(disp, qsec))
q4 <- ggplot(mtcars) + geom_bar(aes(carb))

library(magrittr)
library(multipanelfigure)
figure1 <- multi_panel_figure(columns = 2, rows = 2, panel_label_type = "none")
# show the layout
figure1

figure1 %<>%
  fill_panel(q1, column = 1, row = 1) %<>%
  fill_panel(q2, column = 2, row = 1) %<>%
  fill_panel(q3, column = 1, row = 2) %<>%
  fill_panel(q4, column = 2, row = 2)
figure1

# complex layout
figure2 <- multi_panel_figure(columns = 3, rows = 3, panel_label_type = "upper-roman")
figure2

figure2 %<>%
  fill_panel(q1, column = 1:2, row = 1) %<>%
  fill_panel(q2, column = 3, row = 1) %<>%
  fill_panel(q3, column = 1, row = 2) %<>%
  fill_panel(q4, column = 2:3, row = 2:3)
figure2

由reprex包(v0.2.0.9000)于2018-07-06创建。


根据我的经验,网格。如果您试图在循环中生成情节,那么Arrange工作得很好。

简短代码片段:

gridExtra::grid.arrange(plot1, plot2, ncol = 2)

**更新此注释以展示如何在for循环中使用grid.arrange()为类别变量的不同因素生成图表。

for (bin_i in levels(athlete_clean$BMI_cat)) {

plot_BMI <- athlete_clean %>% filter(BMI_cat == bin_i) %>% group_by(BMI_cat,Team) %>% summarize(count_BMI_team = n()) %>% 
          mutate(percentage_cbmiT = round(count_BMI_team/sum(count_BMI_team) * 100,2)) %>% 
          arrange(-count_BMI_team) %>% top_n(10,count_BMI_team) %>% 
          ggplot(aes(x = reorder(Team,count_BMI_team), y = count_BMI_team, fill = Team)) +
            geom_bar(stat = "identity") +
            theme_bw() +
            # facet_wrap(~Medal) +
            labs(title = paste("Top 10 Participating Teams with \n",bin_i," BMI",sep=""), y = "Number of Athletes", 
                 x = paste("Teams - ",bin_i," BMI Category", sep="")) +
            geom_text(aes(label = paste(percentage_cbmiT,"%",sep = "")), 
                      size = 3, check_overlap = T,  position = position_stack(vjust = 0.7) ) +
            theme(axis.text.x = element_text(angle = 00, vjust = 0.5), plot.title = element_text(hjust = 0.5), legend.position = "none") +
            coord_flip()

plot_BMI_Medal <- athlete_clean %>% 
          filter(!is.na(Medal), BMI_cat == bin_i) %>% 
          group_by(BMI_cat,Team) %>% 
          summarize(count_BMI_team = n()) %>% 
          mutate(percentage_cbmiT = round(count_BMI_team/sum(count_BMI_team) * 100,2)) %>% 
          arrange(-count_BMI_team) %>% top_n(10,count_BMI_team) %>% 
          ggplot(aes(x = reorder(Team,count_BMI_team), y = count_BMI_team, fill = Team)) +
            geom_bar(stat = "identity") +
            theme_bw() +
            # facet_wrap(~Medal) +
            labs(title = paste("Top 10 Winning Teams with \n",bin_i," BMI",sep=""), y = "Number of Athletes", 
                 x = paste("Teams - ",bin_i," BMI Category", sep="")) +
            geom_text(aes(label = paste(percentage_cbmiT,"%",sep = "")), 
                      size = 3, check_overlap = T,  position = position_stack(vjust = 0.7) ) +
            theme(axis.text.x = element_text(angle = 00, vjust = 0.5), plot.title = element_text(hjust = 0.5), legend.position = "none") +
            coord_flip()

gridExtra::grid.arrange(plot_BMI, plot_BMI_Medal, ncol = 2)

}

下面包含了上面for循环中的一个样例图。 上述循环将为BMI类别的所有级别生成多个图。

样本图像

如果您希望在for循环中看到grid.arrange()的更全面的使用,请访问https://rpubs.com/Mayank7j_2020/olympic_data_2000_2016


还可以考虑ggpubr包中的ggarrange。它有很多好处,包括在情节之间对齐轴和将常见图例合并为一个图例的选项。