Question

考虑以下情节：

library(ggplot2)

p <- ggplot(diamonds, 
            aes(x = carat, fill = cut)) +
  geom_density(position = "stack") +
  facet_wrap(~ color)

facet_wrap函数将一系列多面面板包装成nrow行和ncol列的大致矩形显示。但是，根据数据的不同，实际的面板数通常比nrow * ncol少几个面板，这会在绘图中留下大量的浪费空间。

如果绘图中包含图例，则情况将会恶化，因为现在由于图例，无论是在右侧（默认图例位置）还是其他三个方向之一，我们都有更多的浪费空间。< / p>

为了节省空间，我想将图例转移到由未填充的构面创建的空间中。

以下内容是一种节省空间的措施，但图例固定在绘图区域的一角，一侧可能留有很多空间，造成外观不平衡：

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

通过手动调整legend.position / legend.justification值将图例移向空白区域的中心是一个反复试验的问题，如果要处理的面图很多，则很难缩放上。

总而言之，我想要一种方法：

将多面图的图例移到由于空面而产生的空间中。
得到一个外观漂亮的图。
很容易自动化来处理很多图。

对我来说，这是一个经常性的用例，我决定将它与我的工作解决方案一起发布在这里，以防其他人发现它有用。我没有在Stack Overflow上的其他地方询问/回答看到这种情况。如果有任何人，请发表评论，我将很乐意在那里回答，或者视情况将其标记为重复。

Answer 1

以下是我为previous question写的关于利用空面板上的空间的答案的扩展，但我认为保证自己的空间已经足够不同了。

从本质上讲，我编写了一个函数，该函数接受由ggplotGrob()转换的 ggplot / grob 对象，如果不是，则将其转换为grob，然后挖掘要移动的基础grob图例进入与空白区域相对应的单元格。

功能：

library(gtable)
library(cowplot)

shift_legend <- function(p){

  # check if p is a valid object
  if(!"gtable" %in% class(p)){
    if("ggplot" %in% class(p)){
      gp <- ggplotGrob(p) # convert to grob
    } else {
      message("This is neither a ggplot object nor a grob generated from ggplotGrob. Returning original plot.")
      return(p)
    }
  } else {
    gp <- p
  }

  # check for unfilled facet panels
  facet.panels <- grep("^panel", gp[["layout"]][["name"]])
  empty.facet.panels <- sapply(facet.panels, function(i) "zeroGrob" %in% class(gp[["grobs"]][[i]]))
  empty.facet.panels <- facet.panels[empty.facet.panels]
  if(length(empty.facet.panels) == 0){
    message("There are no unfilled facet panels to shift legend into. Returning original plot.")
    return(p)
  }

  # establish extent of unfilled facet panels (including any axis cells in between)
  empty.facet.panels <- gp[["layout"]][empty.facet.panels, ]
  empty.facet.panels <- list(min(empty.facet.panels[["t"]]), min(empty.facet.panels[["l"]]),
                             max(empty.facet.panels[["b"]]), max(empty.facet.panels[["r"]]))
  names(empty.facet.panels) <- c("t", "l", "b", "r")

  # extract legend & copy over to location of unfilled facet panels
  guide.grob <- which(gp[["layout"]][["name"]] == "guide-box")
  if(length(guide.grob) == 0){
    message("There is no legend present. Returning original plot.")
    return(p)
  }
  gp <- gtable_add_grob(x = gp,
                        grobs = gp[["grobs"]][[guide.grob]],
                        t = empty.facet.panels[["t"]],
                        l = empty.facet.panels[["l"]],
                        b = empty.facet.panels[["b"]],
                        r = empty.facet.panels[["r"]],
                        name = "new-guide-box")

  # squash the original guide box's row / column (whichever applicable)
  # & empty its cell
  guide.grob <- gp[["layout"]][guide.grob, ]
  if(guide.grob[["l"]] == guide.grob[["r"]]){
    gp <- gtable_squash_cols(gp, cols = guide.grob[["l"]])
  }
  if(guide.grob[["t"]] == guide.grob[["b"]]){
    gp <- gtable_squash_rows(gp, rows = guide.grob[["t"]])
  }
  gp <- gtable_remove_grobs(gp, "guide-box")

  return(gp)
}

结果：

library(grid)

grid.draw(shift_legend(p))

如果我们利用空白区域的方向水平排列图例，则可以看到更细的结果：

p.new <- p +
  guides(fill = guide_legend(title.position = "top",
                             label.position = "bottom",
                             nrow = 1)) +
  theme(legend.direction = "horizontal")
grid.draw(shift_legend(p.new))

其他一些例子：

# example 1: 1 empty panel, 1 vertical legend
p1 <- ggplot(economics_long, 
             aes(date, value, color = variable)) +
  geom_line() +
  facet_wrap(~ variable, 
             scales = "free_y", nrow = 2, 
             strip.position = "bottom") +
  theme(strip.background = element_blank(), 
        strip.placement = "outside")
grid.draw(shift_legend(p1))

# example 2: 2 empty panels (vertically aligned) & 2 vertical legends side by side
p2 <- ggplot(mpg,
             aes(x = displ, y = hwy, color = fl, shape = factor(cyl))) +
  geom_point(size = 3) +
  facet_wrap(~ class, dir = "v") +
  theme(legend.box = "horizontal")
grid.draw(shift_legend(p2))

# example 3: facets in polar coordinates
p3 <- ggplot(mtcars, 
             aes(x = factor(1), fill = factor(cyl))) +
  geom_bar(width = 1, position = "fill") + 
  facet_wrap(~ gear, nrow = 2) +
  coord_polar(theta = "y") +
  theme_void()
grid.draw(shift_legend(p3))

Answer 2

好的问答！

我在this链接中发现了类似的内容。因此，我认为这对您的功能将是一个很好的补充。

更确切地说，lemon中的函数reposition_legend()似乎正是您所需要的，除了它不会寻找空白。

我从您的函数中汲取了灵感，找到了通过reposition_legend()参数传递给panel的空面板的名称。

示例数据和库：

library(ggplot2)
library(gtable)
library(lemon)

p <- ggplot(diamonds, 
            aes(x = carat, fill = cut)) +
  geom_density(position = "stack") +
  facet_wrap(~ color) +
  theme(legend.direction = "horizontal")

当然，我删除了所有检查（if情况，应该是相同的）只是为了专注于重要的事情。

shift_legend2 <- function(p) {
  # ...
  # to grob
  gp <- ggplotGrob(p)
  facet.panels <- grep("^panel", gp[["layout"]][["name"]])
  empty.facet.panels <- sapply(facet.panels, function(i) "zeroGrob" %in% class(gp[["grobs"]][[i]]))
  empty.facet.panels <- facet.panels[empty.facet.panels]

  # establish name of empty panels
  empty.facet.panels <- gp[["layout"]][empty.facet.panels, ]
  names <- empty.facet.panels$name
  # example of names:
  #[1] "panel-3-2" "panel-3-3"

# now we just need a simple call to reposition the legend
  reposition_legend(p, 'center', panel=names)
}

shift_legend2(p)

请注意，这可能仍需要进行一些调整，我只是认为这值得分享。

此刻，此行为似乎还可以，并且该功能短了几行。

其他情况。

第一个示例：

p1 <- ggplot(economics_long, 
             aes(date, value, color = variable)) +
  geom_line() +
  facet_wrap(~ variable, 
             scales = "free_y", nrow = 2, 
             strip.position = "bottom") +
  theme(strip.background = element_blank(), 
        strip.placement = "outside")

shift_legend2(p1)

第二个示例：

p2 <- ggplot(mpg,
             aes(x = displ, y = hwy, color = fl, shape = factor(cyl))) +
  geom_point(size = 3) +
  facet_wrap(~ class, dir = "v") +
  theme(legend.box = "horizontal")

#[1] "panel-2-3" "panel-3-3" are the names of empty panels in this case
shift_legend2(p2)

第三个示例：

p3 <- ggplot(mtcars, 
             aes(x = factor(1), fill = factor(cyl))) +
  geom_bar(width = 1, position = "fill") + 
  facet_wrap(~ gear, nrow = 2) +
  coord_polar(theta = "y") +
  theme_void()
shift_legend2(p3)

完整功能：

shift_legend2 <- function(p) {
  # check if p is a valid object
  if(!(inherits(p, "gtable"))){
    if(inherits(p, "ggplot")){
      gp <- ggplotGrob(p) # convert to grob
    } else {
      message("This is neither a ggplot object nor a grob generated from ggplotGrob. Returning original plot.")
      return(p)
    }
  } else {
    gp <- p
  }

  # check for unfilled facet panels
  facet.panels <- grep("^panel", gp[["layout"]][["name"]])
  empty.facet.panels <- sapply(facet.panels, function(i) "zeroGrob" %in% class(gp[["grobs"]][[i]]), 
                               USE.NAMES = F)
  empty.facet.panels <- facet.panels[empty.facet.panels]

  if(length(empty.facet.panels) == 0){
    message("There are no unfilled facet panels to shift legend into. Returning original plot.")
    return(p)
  }

  # establish name of empty panels
  empty.facet.panels <- gp[["layout"]][empty.facet.panels, ]
  names <- empty.facet.panels$name

  # return repositioned legend
  reposition_legend(p, 'center', panel=names)
}

Answer 3

我认为@RLave标识的lemon::reposition_legend()是最优雅的解决方案。但是，它确实取决于知道空面的名称。我想分享一种简洁的查找方式，因此提出了shift_legend()的另一个版本：

shift_legend3 <- function(p) {
    pnls <- cowplot::plot_to_gtable(p) %>% gtable::gtable_filter("panel") %>%
      with(setNames(grobs, layout$name)) %>% purrr::keep(~identical(.x,zeroGrob()))

    if( length(pnls) == 0 ) stop( "No empty facets in the plot" )

    lemon::reposition_legend( p, "center", panel=names(pnls) )
}

将图例转换为ggplot2中的多面图的空面

3 个答案: