11.ggplot2——色阶与图例（三）

11.6 图例

11.6.1 图例位置

许多影响图例整体显示的设置是通过主题系统控制的。目前需要知道的是使用theme()函数修改主题。

图例的位置和对齐方式由主题元素控制，主题位置legend.position可以取值“right”, “left”, “top”, “bottom”, or “none”（无图例）。

base <- ggplot(toy, aes(up, up)) + 
  geom_point(aes(colour = txt), size = 3) + 
  xlab(NULL) + 
  ylab(NULL)

base + theme(legend.position = "left")
base + theme(legend.position = "right") # the default 
base + theme(legend.position = "bottom")
base + theme(legend.position = "none")

image.png

在左/右和上/下之间切换会修改每个图例中键的布局方式（水平或垂直），以及多个图例的堆叠方式（水平或垂直）。如果需要，您可以单独调整以下选项：

• legend.direction：图例的布局（“水平”或“垂直”）。

• legend.box：多个图例的排列（“水平”或“垂直”）。

• legend.box.just：当有多个图例时，整个边界框中每个图例的对齐方式（“top”, “bottom”, “left”, or “right”）。

或者，如果您的图中有很多空白区域，您可能希望将图例放在图中。您可以通过设置legend.position为数字向量来完成此操作。数字代表面板区域中的相对位置：c(0, 1)是左上角，c(1, 0)是右下角。用legend.justification可以控制其图例的角落legend.position，这是类似的方式指定。不幸的是，将图例准确定位在您想要的位置需要大量的反复试验。

base <- ggplot(toy, aes(up, up)) + 
  geom_point(aes(colour = txt), size = 3)

base + theme(legend.position = c(0, 1), legend.justification = c(0, 1))
base + theme(legend.position = c(0.5, 0.5), legend.justification = c(0.5, 0.5))
base + theme(legend.position = c(1, 0), legend.justification = c(1, 0))

image.png

图例周围还有一个边距，您可以使用legend.margin = unit(0, "mm").

11.7 图例键符号

在大多数情况下，图例键中显示的默认字形将适合图层和图形属性。不同颜色的线图将在图例中显示为不同颜色的线，箱线图将在图例中显示为小箱线图，依此类推。如果您需要覆盖此行为，该key_glyph参数可用于将特定层与不同类型的字形相关联。例如：

base <- ggplot(economics, aes(date, psavert, color = "savings"))

base + geom_line()
base + geom_line(key_glyph = "timeseries")

image.png

更准确地说，每个几何对象都有一个函数相关联，例如draw_key_path(),draw_key_boxplot()或者draw_key_path()在创建图例时负责绘制键。您可以直接传递所需的关键绘图函数：例如，base + geom_line(key_glyph = draw_key_timeseries)还会生成右图所示的结果。

11.7.1 guide_legend()

图例指南在表格中显示各个键。最有用的选项是：

• nrow或ncol指定表格的尺寸。byrow 控制表格的填充方式：FALSE按列填充（默认）， TRUE按行填充。

  base <- ggplot(mpg, aes(drv, fill = factor(cyl))) + geom_bar() 
  
  base
  base + guides(fill = guide_legend(ncol = 2))
  base + guides(fill = guide_legend(ncol = 2, byrow = TRUE))
  

image.png

• reverse 颠倒键的顺序：

  base
  base + guides(fill = guide_legend(reverse = TRUE))
  

image.png

• override.aes当您希望图例中的元素与图中的几何图形显示不同时，这很有用。当您使用透明度或大小来处理适度的过度绘图并在绘图中使用颜色时，这通常是必需的。

  base <- ggplot(mpg, aes(displ, hwy, colour = drv)) +
    geom_point(size = 4, alpha = .2, stroke = 0)
  
  base + guides(colour = guide_legend())
  base + guides(colour = guide_legend(override.aes = list(alpha = 1)))
  

image.png

• keywidth和keyheight（连同default.unit）允许您指定键的大小。这些是网格单位，例如 unit(1, "cm")。

11.7.2 guide_bins()

guide_bins()适用于连续变量被分箱然后映射到产生图例的图形属性的情况（如大小、颜色和填充）。例如，在mpg数据中，我们可以scale_size_binned()用来创建连续变量hwy的分箱版本。

base <- ggplot(mpg, aes(displ, manufacturer, size = hwy)) +
  geom_point(alpha = .2) +
  scale_size_binned()

与guide_bins()不同guide_legend()是为分箱标度创建的图例不会将各个键组织到表中。相反，它们沿单个垂直（或水平）轴排列在列（或行）中，默认情况下，垂直（或水平）轴显示有自己的轴。guide_bins()下面列出了的重要参数：

• axis指示是否应绘制轴（默认为TRUE）。

  base
  base + guides(size = guide_bins(axis = FALSE))
  

image.png

• direction 是指定引导方向的字符串：

  base + guides(size = guide_bins(direction = "vertical"))
  base + guides(size = guide_bins(direction = "horizontal"))
  

image.png

• show.limits 指定是否在引导轴的末端显示刻度线

• axis.colour，axis.linewidth和axis.arrow用于控制所显示旁边的图例键导向轴

  base + guides(size = guide_bins(show.limits = TRUE))
  base + guides(
    size = guide_bins(
      axis.colour = "red",
      axis.arrow = arrow(
        length = unit(.1, "inches"), 
        ends = "first", 
        type = "closed"
      )
    )
  )
  

image.png

• keywidth, keyheight,reverse和override.aes均具有相同guide_legend()行为。

11.7.3 guide_colourbar() / guide_colorbar()

图例的颜色条是为连续范围的颜色设计的，它输出一个颜色逐渐变化的矩形。最重要的论据是：

• barwidth和barheight允许您指定条的大小。这些是网格单位，例如 unit(1, "cm")。

• nbin控制切片的数量。如果您绘制一个很长的条，您可能希望将其从默认值 20 增加。

• reverse 翻转颜色条以将最小值放在顶部。

这些选项如下图所示：

base <- ggplot(mpg, aes(cyl, displ, colour = hwy)) +
  geom_point(size = 2)

base
base + guides(colour = guide_colourbar(reverse = TRUE))
base + guides(colour = guide_colourbar(barheight = unit(2, "cm")))

image.png

11.7.4 guide_coloursteps() / guide_colorsteps()

这个“颜色步骤”图例是一个guide_colourbar()的一个版本，适用于装箱的颜色和填充比例。它显示区域之间的中断作为一个单一的常量颜色，而不是显示一个颜色梯度，沿条平稳变化。参数大多与guide_colourbar()的参数相同。附加参数如下：

• show.limits指示值是否应显示在阶梯颜色条的末端（类似于guide_bins()中的相应参数）

  base <- ggplot(mpg, aes(displ, hwy, colour = cyl)) + 
    geom_point() + 
    scale_color_binned()
  
  base + guides(colour = guide_coloursteps(show.limits = TRUE))
  base + guides(colour = guide_coloursteps(show.limits = FALSE))
  

  image.png

• ticks是一个逻辑变量，指示是否应在图例标签旁边显示刻度线（默认为NULL，在这种情况下从标度继承值）

• even.steps是一个逻辑变量，指示 bin 是否应均匀间隔（默认为TRUE）还是大小与它们在数据中的频率成比例