利用par()或layout()函数，如何绘制ggplot2的组合图表（不在一个单一的图表中）？

Question

我一直在考虑使用par()或layout()函数来组合ggplot。能否使用这些函数呢？

假设我想为散点图绘制ggplot，并为直方图绘制ggplot。并且我想将这两个绘图组合起来（不是在一个图中）。这可行吗？

我在R中尝试了简单的绘图，而没有使用ggplot函数。实际上它可以工作。

这里有一个来自Quick-R的示例，链接：http://www.statmethods.net/advgraphs/layout.html

# 4 figures arranged in 2 rows and 2 columns
attach(mtcars)
par(mfrow=c(2,2))
plot(wt,mpg, main="Scatterplot of wt vs. mpg")
plot(wt,disp, main="Scatterplot of wt vs disp")
hist(wt, main="Histogram of wt")
boxplot(wt, main="Boxplot of wt")

# One figure in row 1 and two figures in row 2
attach(mtcars)
layout(matrix(c(1,1,2,3), 2, 2, byrow = TRUE))
hist(wt)
hist(mpg)
hist(disp)

但是，当我尝试使用ggplot并结合绘图时，我没有得到输出结果。

- Al-Ahmadgaid Asaad

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ggplot2不是基础图形，因此您不能将ggplot2与layout或par(mfrow)组合。您需要在gridExtra中使用plot.arrange等功能。或者，您可以在网格系统中使用viewport进行调整。 - kohske

既然您要求类似于layout()的东西，那么您可能需要像kohske提到的那样使用grid.arrange()。这篇链接的帖子（特别是Ben Bolker的回答）将为您提供一个很好的起点。 - Josh O'Brien

Answer 1

library(ggplot2)
library(grid)


vplayout <- function(x, y) viewport(layout.pos.row = x, layout.pos.col = y)


plot1 <- qplot(mtcars,x=wt,y=mpg,geom="point",main="Scatterplot of wt vs. mpg")
plot2 <- qplot(mtcars,x=wt,y=disp,geom="point",main="Scatterplot of wt vs disp")
plot3 <- qplot(wt,data=mtcars)
plot4 <- qplot(wt,mpg,data=mtcars,geom="boxplot")
plot5 <- qplot(wt,data=mtcars)
plot6 <- qplot(mpg,data=mtcars)
plot7 <- qplot(disp,data=mtcars)

# 4 figures arranged in 2 rows and 2 columns
grid.newpage()
pushViewport(viewport(layout = grid.layout(2, 2)))
print(plot1, vp = vplayout(1, 1))
print(plot2, vp = vplayout(1, 2))
print(plot3, vp = vplayout(2, 1))
print(plot4, vp = vplayout(2, 2))


# One figure in row 1 and two figures in row 2
grid.newpage()
pushViewport(viewport(layout = grid.layout(2, 2)))
print(plot5, vp = vplayout(1, 1:2))
print(plot6, vp = vplayout(2, 1))
print(plot7, vp = vplayout(2, 2))

- Maiasaura

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给Maiasaura，感谢您提供的脚本/代码。但是，当我打印plot1和plot2时，出现了一个错误，提示“在eval(expr, envir, enclos)中出错：找不到对象'wt'”。然而，我通过重新排列plot1和plot2中的参数来解决了这个问题。plot1 <- qplot(x=wt,y=mpg,data = mtcars,geom = "point",main="Scatterplot of wt vs. mpg")和 plot2 <- qplot(x=wt,y=disp, data = mtcars,geom="point",main="Scatterplot of wt vs disp")再次感谢您的快速回复。 - Al-Ahmadgaid Asaad

@Maiasaura 感谢您提供的好答案。我该如何将一个标题添加到整个网格作为主标题。我看到了grid.text选项，但在2x4网格中，它不会很好地显示在顶部和中间。 - add-semi-colons

这个解决方案应该被标记为过时的，因为grid包最近已经从CRAN中删除了。 - ahs85

Answer 2

一个我认为应该得到更多关注的实用工具是layOut，它曾经属于wq包（请注意大写字母“O”）。由于已从wq包中删除，因此我将代码放在下面并将其重命名为lay_out以匹配典型的ggplot样式。与base::layout类似，它可以布置大小不同、行列有序的图像。每个传递给lay_out的参数都是3元素列表，包含绘图、要在其中绘制它的行索引和列索引。

例如，使用@Paul McMurdie的图：

lay_out(list(plot1, 1, 1),
        list(plot2, 1, 2),
        list(plot3, 2, 1),
        list(plot4, 2, 2),
        list(plot5, 3, 1:2),
        list(plot6, 4, 1:2),
        list(plot7, 1:2, 3))

lay_out = function(...) {    
    x <- list(...)
    n <- max(sapply(x, function(x) max(x[[2]])))
    p <- max(sapply(x, function(x) max(x[[3]])))
    grid::pushViewport(grid::viewport(layout = grid::grid.layout(n, p)))    

    for (i in seq_len(length(x))) {
        print(x[[i]][[1]], vp = grid::viewport(layout.pos.row = x[[i]][[2]], 
            layout.pos.col = x[[i]][[3]]))
    }
} 

(这段代码来源于之前版本的wq包，来自于非官方Github CRAN镜像上的提交历史。)

- Gregor Thomas

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我真的很喜欢这个解决方案。grid.arrange不能提供漂亮的图形放置。 - ahs85

@Grego。包wq（水质）似乎不再具有layOut（）函数。这是正确的吗？ - lawyeR

@lawyeR 看起来是这样。我已经在我的答案中添加了代码。 - Gregor Thomas

我该如何安装必要的软件包？我尝试了 install.packages("layOut") 和 install.packages("lay_out")，但都没有成功。 - Mark K Cowan

啊，抱歉，我从你的 Github 链接中获取了它，我没有意识到你已经链接到了函数源代码 :) - Mark K Cowan

Answer 3

涉及到grid.layout的解答是可行的，我已经使用过它并点赞了。然而，我通常觉得这个解决方案太繁琐且容易出错，我认为大多数经常这样做的ggplot2爱好者都已经把它包装成了一个函数。我以前在搜索中找到了几个这样的包装函数，但我目前的解决方案是在一个名为gridExtra 的格子附加包中。它有一些有用的参数，但默认的行/列设置通常就是你想要的：

library("ggplot2")
# Generate list of arbitrary ggplots
plot1 <- qplot(data = mtcars, x=wt, y=mpg, geom="point",main="Scatterplot of wt vs. mpg")
plot2 <- qplot(data = mtcars, x=wt, y=disp, geom="point",main="Scatterplot of wt vs disp")
plot3 <- qplot(wt,data=mtcars)
plot4 <- qplot(wt,mpg,data=mtcars,geom="boxplot")
plot5 <- qplot(wt,data=mtcars)
plot6 <- qplot(mpg,data=mtcars)
plot7 <- qplot(disp,data=mtcars)
# You might have produced myPlotList using instead lapply, mc.lapply, plyr::dlply, etc 
myPlotList = list(plot1, plot2, plot3, plot4, plot5, plot6, plot7)
library("gridExtra")
do.call(grid.arrange,  myPlotList)

请注意，实际的“将我的图形合并为一个图形”的代码只有一行（在加载gridExtra之后）。您可能会认为将图形放入列表中是多余的一行，但实际上我可以选择使用

grid.arrange(plot1, plot2, plot3, plot4, plot5, plot6, plot7)

对于小数量的ggplots来说，这可能更可取。但是，对于n_plots > 4，你将开始厌恶不得不为它们命名和输入类型。

- Paul 'Joey' McMurdie

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如果你想要两列，例如从grid.arrange得到的结果，最后一行会包含什么？我已经尝试了args = list(ncol = 2)的不同变化。 - lawyeR

这里是一行代码：do.call(grid.arrange, c(myPlotList, list(ncol = 2)))，意思是将列表 myPlotList 中的所有图形以 2 列的形式排列。 - Paul 'Joey' McMurdie