对称的小提琴情节直方图？

Question

如何制作直方图，其中每个条的中心位于公共轴上？这看起来像一个带有阶梯形边缘的小提琴情节。

我想在莱迪思这样做，并不介意自定义面板功能等，但很乐意使用基本R图形甚至ggplot2。 （我还没有把自己投入ggplot2，但会在某些时候采取行动。）

（为什么我要这样做呢？我认为当数据是离散的并且以几个[5-50]均匀间隔的数值出现时，它可能是小提琴图的有用替代品。每个bin然后表示一个点当然，我可以生成一个正常的直方图。但我认为有时显示盒须图和小提琴图是有用的。对于定期间隔的离散数据，对称直方图具有相同的方向boxplot允许将数据的详细结构与箱形图进行比较，就像小提琴图一样。在这种情况下，对称直方图可能比小提琴图更具信息性。（豆图可能是我刚才描述的另一种选择，尽管实际上我的数据并不是字面上离散的 - 它只是收敛到一系列常规值附近。这使得R的beanplot包对我来说没用，除非我通过将它们映射到最接近的常规值来规范化值。））

以下是一些数据的30个观察子集，它是由基于代理的模拟生成的：

df30 <- data.frame(crime.v=c(0.2069526, 0.2063516, 0.06919754,
0.2080366, -0.06975912, 0.206277, 0.3457634, 0.2058985, 0.3428499,
0.3428159, 0.06746109, -0.07068694, 0.4826098, -0.06910966, 0.06769761,
0.2098732, 0.3482267, 0.3483602, 0.4829777, 0.06844112, 0.2093492,
0.4845478, 0.2093505, 0.3482845, 0.3459249, 0.2106339, 0.2098397,
0.4844956, 0.2108985, 0.2107984), bias=c("beast", "beast", "beast",
"beast", "beast", "beast", "beast", "beast", "beast", "beast", "beast",
"beast", "beast", "beast", "beast", "virus", "virus", "virus", "virus",
"virus", "virus", "virus", "virus", "virus", "virus", "virus", "virus",
"virus", "virus", "virus"))

可以从此链接下载名为df且在Rdata文件中包含完整600个观察值的数据框：CVexample.rdata。

crime.v值都接近以下之一，我将其称为焦点：

[1] -0.89115386 -0.75346155 -0.61576924 -0.47807693 -0.34038463 -0.20269232 -0.06500001
[8]  0.07269230  0.21038460  0.34807691  0.48576922  0.62346153  0.76115383  0.89884614

（crime.v值实际上是13个变量的平均值，其值的范围可以从-1到1，但最终会收敛到.9或-9附近的值。在.9或-9附近的13个值有点接近焦点。在实践中，我通过检查数据确定了焦点的适当值，因为还涉及一些额外的变化。）

小提琴情节可以用：

制作

require(lattice)
bwplot(crime.v ~ bias, data=df30, ylim=c(-1,1), panel=panel.violin)

如果你用较大的数据集运行它，你会发现其中一个小提琴图是多模式的，而另一个则不是。然而，这似乎并没有反映出两个小提琴情节的数据差异;据我所知，这是一个神器，因为焦点的位置与情节有关。我可以通过调整传递给panel.violin的density的参数来消除差异，但只是表示每个群集中有多少点就更清楚了。

谢谢！

Answer 1

这是使用基本图形的一种可能性：

tmp <- tapply( iris$Petal.Length, iris$Species, function(x) hist(x, plot=FALSE) )

plot.new()
tmp.r <- do.call( range, lapply(tmp, `[[`, 'breaks') )
plot.window(xlim=c(1/2,length(tmp)+1/2), ylim=tmp.r)
abline(v=seq_along(tmp))

for( i in seq_along(tmp) ) {
    h <- tmp[[i]]
    rf <- h$counts/sum(h$counts)
    rect( i-rf/2, head(h$breaks, -1), i+rf/2, tail(h$breaks, -1) )
}

axis(1, at=seq_along(tmp), labels=names(tmp))
axis(2)
box()

您可以根据自己的喜好调整不同的部分，整个过程可以很容易地包含在一个函数中。

Answer 2

这是一个基于@ GregSnow使用基本图形的答案的Lattice面板功能。如果没有格雷格提供一个坚实的起点，我不可能做到这一点，所以所有的功劳归于格雷格。我的面板功能不是很复杂，可以很好地打破简单的东西，但可以处理水平和垂直方向，并允许你提供一个断点向量或将其遗漏。它还会移除空端的垃圾箱。面板函数使用hist的{​​{1}}默认行为，而不是breaks，这更复杂。欢迎提供关于更好方法的评论。

由于对称或居中的直方图没有现有名称，据我所知，它们让人想起河内塔玩具，也许它们应该被称为“河内塔直方图”。因此，该函数称为histogram。

使用上面df30定义的简单用法示例：

panel.hanoi

这是一个更复杂的例子，使用问题链接中提供的数据（答案末尾的图形）。

bwplot(crime.v ~ bias, data=df30, panel=panel.hanoi)

此示例添加bwplot(crime.v ~ bias, data=df, ylim=c(-1,1), pch="|", coef=0, panel=function(...){panel.hanoi(col="pink", breaks=cv.ints, ...); panel.bwplot(...)}) 以指定绘图应从-1到1，并在河内绘图顶部覆盖bwplot。 ylim和pch会影响bwplot的外观。该示例还使用以下定义将河内图的每个框围绕我的数据点所在的位置（请参阅原始问题）：

coef

这是面板功能：

cv.ints <- c(-1.000000000, -0.960000012, -0.822307704, -0.684615396, -0.546923088, -0.409230781, -0.271538473, -0.133846165, 0.003846142, 0.141538450, 0.279230758, 0.416923065, 0.554615373, 0.692307681, 0.829999988, 0.967692296, 1.000000000)

Answer 3

看here，现在有了lvplot package，可让您将gem_lv与ggplot一起使用。 geom_lv似乎完全可以满足您的要求。