如何绘制花样边际型组合图表？

如何绘制花样边际型组合图表？ by SCIPainter

边际图，一般为散点型图表和箱线图/小提琴图/直方图/密度曲线等图表的混合，如下：

主图用散点评估两个变量间关系的同时，在上方和右侧添加子图查看数据在x轴/y轴的分布。在R中使用ggside包可以轻松绘制这类型图表。下面就进入今天的学习！

#相关R包安装与载入：
install.packages('ggside') #稳定版
devtools::install_github('jtlandis/ggside') #开发版

library(ggplot2)
library(ggside)
library(cols4all)

#使用内置鸢尾数据集测试：
df <- iris
head(df)

1.主图绘制

#散点图绘制：
p <- ggplot(data = df, 
            mapping = aes(x = Petal.Length, y = Petal.Width, 
                      color = Species, fill = Species)) + 
  geom_point(size = 2) + #添加散点图
  geom_smooth(method = 'lm', formula = y ~ x, se = T) #添加拟合曲线
p

#自定义主题和配色：
c4a_gui()
mycol <- c4a('light',3)

mytheme <- theme_bw() +
  theme(legend.title = element_blank(),
        legend.position = 'right',
        panel.grid.major = element_blank(),
        panel.grid.minor = element_blank(),
        panel.background = element_blank())

p1 <- p +
  scale_fill_manual(values = mycol) +
  scale_color_manual(values = mycol) +
  mytheme
p1

2.子图绘制

2.1 密度曲线图绘制

#在散点图上方添加密度分布曲线：
p2 <- p1 + 
  geom_xsidedensity(aes(y = after_stat(density)), 
                alpha = 0.3,
                position = "stack")
p2 #子图和主图共享x轴，独立y轴

#继续在右侧添加密度分布曲线：
p3 <- p2 +
  geom_ysidedensity(aes(x = after_stat(density)), 
                alpha = 0.3,
                position = "stack") +
  theme_ggside_classic() + #子图独立主题自定义
  theme(ggside.panel.scale = 0.3) #子图宽/高度调整
p3

2.2 箱线图绘制

#在散点图上方和右方添加箱线图：
p4 <- p1 + 
  geom_xsideboxplot(aes(y = Species), 
                orientation = "y", alpha = 0.3, notch = T) + #在上方添加子箱线图,notch为T则绘制缺口型箱线图
  scale_xsidey_discrete() + #将子图y轴原本的连续轴转换为离散轴
  geom_ysideboxplot(aes(x = Species), 
                orientation = "x", alpha = 0.3) + #在右方添加子箱线图
  scale_ysidex_discrete() + #将子图x轴原本的连续轴转换为离散轴
  theme_ggside_classic() +
  theme(ggside.panel.scale = 0.3)
p4 #此时右侧子图x轴标签重叠

#优化一下子图标签角度：
p5 <- p4 + theme(ggside.axis.text.x = element_text(angle = 45,hjust = 1)) 
p5

2.3 小提琴图绘制

#绘图逻辑和箱线图完全一致
p6 <- p1 +
  geom_xsideviolin(aes(y = Species), 
                orientation = "y", alpha = 0.3, scale = 'width') + 
  scale_xsidey_discrete() + 
  geom_ysideviolin(aes(x = Species), 
                orientation = "x", alpha = 0.3, scale = 'width') + 
  scale_ysidex_discrete() +
  theme_ggside_classic() +
  theme(ggside.panel.scale = 0.3,
        ggside.axis.text.x = element_text(angle = 45,hjust = 1))
p6

总结：如果需添加子图的轴类型和主图不一致，则需要转换轴类型（离散转连续或连续转离散），其它绘图逻辑基本一致的。

2.4 子图混搭

#密度曲线+箱线图：
p7 <- p1 + 
  geom_xsidedensity(aes(y = after_stat(density)), 
                alpha = 0.3,
                position = "stack") +
  geom_ysideboxplot(aes(x = Species), 
                orientation = "x", alpha = 0.3) + 
  scale_ysidex_discrete() +
  theme_ggside_classic() +
  theme(ggside.panel.scale = 0.3,
        ggside.axis.text.x = element_text(angle = 45,hjust = 1))
p7

其它混搭也是一样的方法，这里不再赘述。

#如果分组较多也可尝试分面：
p7 + facet_wrap(vars(Species))

各绘图函数如柱形图、直方图等ggside也都是支持的，大家可根据自身需求结合各函数说明自行使用。

好啦，今天的分享就到这里！

参考资料

https://github.com/jtlandis/ggside

# SCIPainter

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