在单个变量前面加上波浪号(~)的含义是什么（facet_wrap）？

Question

我正在学习 Hadley Wickham 的《R 数据科学》一书，在其中他在 ggplot 调用中使用了 ~var。

我理解 y ~ a + bx，其中 ~ 描述了因变量和自变量之间的公式/关系，但是 ~var 是什么意思呢？更重要的是，为什么不能直接放置变量本身？请参见下面的代码：

ggplot(data = mpg) + 
  geom_point(mapping = aes(x = displ, y = hwy)) + 
  facet_wrap(~ class, nrow = 2)

demo <- tribble(
  ~cut,         ~freq,
  "Fair",       1610,
  "Good",       4906,
  "Very Good",  12082,
  "Premium",    13791,
  "Ideal",      21551
)

ggplot(data = demo) +
  geom_bar(mapping = aes(x = cut, y = freq), stat = "identity")

- Hank Lin

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对于 tribble 函数，使用公式来区分列名和字符数据。这可在 extract_frame_names_from_dots 实现 中看到。 - Artem Sokolov

Answer 1

这是一个特定于facet_wrap的语法，其中可以将公式作为变量关系的输入。在第一个参数facets的文档中（来自文档）：

由vars()引用的一组变量或表达式，定义了在行或列维度上分面组。这些变量可以命名（名称传递给labeller）。为了与经典界面兼容，也可以是公式或字符向量。使用单侧公式'~a b'或字符向量c("a", "b")。

所以我认为现在你只需要提供变量名称而不需要波浪号，但你过去需要使用带有波浪号的单侧公式。

- Calum You

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你能解释一下什么是单边公式吗？ - Hank Lin

使用“~”符号创建公式。单侧公式只在一侧包含变量，例如您的示例 ~ class。这些函数选择以这种形式接受它们的输入，这并不意味着像在lm中使用时的实际方程。它没有具体含义，只是表示变量相关，但函数可以选择该关系的含义。 - Calum You

所以我认为现在你可以直接使用变量名而不需要波浪线，但是我想知道为什么会出现这个错误：Error: tribble() 需要使用 ~name 语法至少指定一列。 - Nate Anderson

@TheRedPea，那个引用是特指facet_wrap，而不是tribble。在tribble中仍需要使用~来表示列名。 - Calum You

Answer 2

这只是ggplot利用formula结构使用户能够决定在哪些变量上进行分面。来自?facet_grid:

为了兼容经典界面，行也可以是一个公式，其中左侧是表格显示的行，右侧是表格显示的列；公式中的点号表示不应在此维度（行或列）上进行分面。

因此，facet_grid(. ~ var)表示在变量var上对网格进行分面，以列为基础进行展示。 这与facet_grid(col = vars(var))相同。

尽管看起来像一个formula，但它实际上并没有作为公式使用：它只是一种以清晰明确的方式向R提供多个参数的方法，以便facet_grid代码能够解释和使用。

- divibisan

Answer 3

要理解你问题中的为什么部分，看一下波浪号在绘图中的使用方式。

lattice::xyplot(mpg ~ disp, data=mtcars)

这将disp作为x轴（自变量）和mpg作为y轴（因变量）。类比地，facet_wrap() 将 ~ 右侧作为列来分面（即水平/x/自变量），将左侧作为行来分面（垂直/y/因变量）。如果您只给出 ~ 的右侧，则仅提供列（如上所述，这相当于 facet_grid(col = vars(var))）。

- vorpal