当 geom_hline 在颜色图例中有单独的（附加）条目时，如何合并颜色和形状的图例？

Question

我有以下代码，它会产生以下情节：

cols <- brewer.pal(n = 3, name = 'Dark2')

p4 <- ggplot(all.m, aes(x=xval, y=yval, colour = Approach, ymax = 0.95)) + theme_bw() + 
  geom_errorbar(aes(ymin= yval - se, ymax = yval + se), width=5, position=pd) + 
  geom_line(position=pd) + 
  geom_point(aes(shape=Approach, colour = Approach), size = 4) + 
  geom_hline(aes(yintercept = cp.best$slope, colour = "C2P"), show_guide = FALSE) + 
  scale_color_manual(name="Approach", breaks=c("C2P", "P2P", "CP2P"), values =  cols[c(1,3,2)]) + 
  scale_y_continuous(breaks = seq(0.4, 0.95, 0.05), "Test AUROC") +
  scale_x_continuous(breaks = seq(10, 150, by = 20), "# Number of Patient Samples in Training")
p4 <- p4 + theme(legend.direction = 'horizontal', 
      legend.position = 'top', 
      plot.margin = unit(c(5.1, 7, 4.5, 3.5)/2, "lines"), 
      text = element_text(size=15), axis.title.x=element_text(vjust=-1.5), axis.title.y=element_text(vjust=2))   
p4 <- p4 + guides(colour=guide_legend(override.aes=list(shape=c(NA,17,16))))

p4

当我在geom_point 中尝试show_guide = FALSE 时，上图例中点的形状都设置为默认的实心圆。

如何使下图例消失，而不影响上图例？

Answer 1

这是一个解决方案，包含可重复的数据：

library("ggplot2")
library("grid")
library("RColorBrewer")

cp2p <- data.frame(xval = 10 * 2:15, yval = cumsum(c(0.55, rnorm(13, 0.01, 0.005))), Approach = "CP2P", stringsAsFactors = FALSE)
p2p <- data.frame(xval = 10 * 1:15, yval = cumsum(c(0.7, rnorm(14, 0.01, 0.005))), Approach = "P2P", stringsAsFactors = FALSE)

pd <- position_dodge(0.1)
cp.best <- list(slope = 0.65)

all.m <- rbind(p2p, cp2p)
all.m$Approach <- factor(all.m$Approach, levels = c("C2P", "P2P", "CP2P"))
all.m$se <- rnorm(29, 0.1, 0.02)
all.m[nrow(all.m) + 1, ] <- all.m[nrow(all.m) + 1, ] # Creates a new row filled with NAs
all.m$Approach[nrow(all.m)] <- "C2P"
cols <- brewer.pal(n = 3, name = 'Dark2')

p4 <- ggplot(all.m, aes(x=xval, y=yval, colour = Approach, ymax = 0.95)) + theme_bw() + 
  geom_errorbar(aes(ymin= yval - se, ymax = yval + se), width=5, position=pd) + 
  geom_line(position=pd) + 
  geom_point(aes(shape=Approach, colour = Approach), size = 4, na.rm = TRUE) + 
  geom_hline(aes(yintercept = cp.best$slope, colour = "C2P")) + 
  scale_color_manual(values = c(C2P = cols[1], P2P = cols[2], CP2P = cols[3])) + 
  scale_shape_manual(values = c(C2P = NA, P2P = 16, CP2P = 17)) +
  scale_y_continuous(breaks = seq(0.4, 0.95, 0.05), "Test AUROC") +
  scale_x_continuous(breaks = seq(10, 150, by = 20), "# Number of Patient Samples in Training")
p4 <- p4 + theme(legend.direction = 'horizontal', 
                 legend.position = 'top', 
                 plot.margin = unit(c(5.1, 7, 4.5, 3.5)/2, "lines"), 
                 text = element_text(size=15), axis.title.x=element_text(vjust=-1.5), axis.title.y=element_text(vjust=2))   
p4

诀窍是确保all.m$Approach 的所有所需级别都出现在all.m 中，即使其中一个从图表中删除。 geom_point 的 na.rm = TRUE 参数抑制了有关省略点的警告。

Answer 2

简答：
只需添加一个虚拟geom_point 层（透明点），其中shape 映射到与geom_hline 相同的level。

geom_point(aes(shape = "int"), alpha = 0) 

更长的答案：
只要有可能，ggplot 会合并/组合不同aesthetics 的图例。例如，如果colour 和shape 映射到同一个变量，则这两个图例合二为一。

我使用简单的数据集来说明这一点，其中包含“x”、“y”和具有两个级别的分组变量“grp”：

df <- data.frame(x = rep(1:2, 2), y = 1:4, grp = rep(c("a", "b"), each = 2))

首先我们将color 和shape 都映射到“grp”

ggplot(data = df, aes(x = x, y = y, color = grp, shape = grp)) +
  geom_line() +
  geom_point(size = 4)

好的，aesthetics、color 和 shape 的图例合并为一个。

然后我们添加一个geom_hline。我们希望它具有与geom_lines 和 不同的颜色以显示在图例中。因此，我们将color映射到一个变量，即将color 放在geom_hline 的aes 中。在这种情况下，我们不会将颜色映射到数据集中的变量，而是映射到常量。我们可以给常量取一个想要的名字，这样以后我们就不需要重命名图例条目了。

ggplot(data = df, aes(x = x, y = y, color = grp, shape = grp)) +
  geom_line() +
  geom_point(size = 4) +
  geom_hline(aes(yintercept = 2.5, color = "int"))

现在出现了两个图例，一个是geom_line 和geom_hline 的color aesthetics，一个是geom_points 的shape。原因是color映射到的“变量”现在包含三个层次：原始数据中的两个层次'grp'，加上引入的层次'int'在geom_hlineaes。因此，color 刻度中的级别与shape 刻度中的级别不同，默认情况下 ggplot 无法将两个刻度合并为一个图例。

如何结合这两个传说？

一种可能性是通过使用具有透明点 (alpha = 0) 的虚拟 geom_point 层为 shape 引入与 color 相同的附加级别，以便两个aesthetics 包含相同的关卡：

ggplot(data = df, aes(x = x, y = y, color = grp, shape = grp)) +
  geom_line() +
  geom_point(size = 4) +
  geom_hline(aes(yintercept = 2.5, color = "int")) +
  geom_point(aes(shape = "int"), alpha = 0) # <~~~~ a blank geom_point

另一种可能性是将原始分组变量转换为factor，并将“geom_hline 级别”添加到原始级别。然后在scale_shape_discrete 中使用drop = FALSE 来包含“未使用的因子级别”：

datadf$grp <- factor(df$grp, levels = c(unique(df$grp), "int"))

ggplot(data = df, aes(x = x, y = y, color = grp, shape = grp)) +
  geom_line() +
  geom_point(size = 4) +
  geom_hline(aes(yintercept = 2.5, color = "int")) +
  scale_shape_discrete(drop = FALSE)

然后，如您所知，您可以使用guides 函数来“override”图例中的shapeaesthetics，并从geom_hline 条目中删除形状，方法是将其设置为NA:

guides(colour = guide_legend(override.aes = list(shape = c(16, 17, NA))))