如何控制 `facet_wrap()` 中的轴刻度数？

Question

我有一个用 facet_wrap 创建的图形，可视化了许多组的估计密度。一些组的方差比其他组小得多。这导致某些面板无法读取 x 轴。最小可重现示例：

library(tidyverse)
x1 <- rnorm(1e4)
x2 <- rnorm(1e4,mean=2,sd=0.00001)

data.frame(x=c(x1,x2),group=c(rep("1",length(x1)),rep("2",length(x2)))) %>%
  ggplot(.) + geom_density(aes(x=x)) + facet_wrap(~group,scales="free")

这个问题的明显解决方案是增加图形大小，使所有内容都变得可读。但是，面板太多，无法使其成为有用的解决方案。我最喜欢的解决方案是控制轴刻度的数量，例如在所有 x 轴上只允许两个刻度。有没有办法做到这一点？

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建议后编辑：

添加+ scale_x_continuous(n.breaks = 2) 看起来应该完全符合我的要求，但实际上并没有：

按照建议的问题Change the number of breaks using facet_grid in ggplot2 中的答案，我最终得到了两个轴刻度，但小数点太多了：

equal_breaks <- function(n = 3, s = 0.5, ...){
  function(x){
    # rescaling
    d <- s * diff(range(x)) / (1+2*s)
    seq(min(x)+d, max(x)-d, length=n)
  }
}

data.frame(x=c(x1,x2),group=c(rep("1",length(x1)),rep("2",length(x2)))) %>%
  ggplot(.) + geom_density(aes(x=x)) + facet_wrap(~group,scales="free")  + scale_x_continuous(breaks=equal_breaks(n=3, s=0.05), expand = c(0.05, 0))

Answer 1

您可以将if(seq[2]-seq[1] < 10^(-r)) seq else round(seq, r)添加到函数equal_breaks开发的here中。

通过这样做，只有当标签之间的差异高于阈值 10^(-r) 时，您才会将 x 轴上的标签四舍五入。

equal_breaks <- function(n = 3, s = 0.05, r = 0,...){
  function(x){
    d <- s * diff(range(x)) / (1+2*s)
    seq = seq(min(x)+d, max(x)-d, length=n)
    if(seq[2]-seq[1] < 10^(-r)) seq else round(seq, r)
  }
}

data.frame(x=c(x1,x2),group=c(rep("1",length(x1)),rep("2",length(x2)))) %>%
  ggplot(.) + geom_density(aes(x=x)) + facet_wrap(~group, scales="free") +
  scale_x_continuous(breaks=equal_breaks(n=3, s=0.05, r=0)) 

正如您正确指出的那样，此答案仅提供了两种位数的选择；所以另一种可能性是返回round(seq, -floor(log10(abs(seq[2]-seq[1]))))，它会得到每个方面的“最佳”位数。

equal_breaks <- function(n = 3, s = 0.1,...){
  function(x){
    d <- s * diff(range(x)) / (1+2*s)
    seq = seq(min(x)+d, max(x)-d, length=n)
    round(seq, -floor(log10(abs(seq[2]-seq[1]))))
  }
}

data.frame(x=c(x1,x2,x3),group=c(rep("1",length(x1)),rep("2",length(x2)),rep("3",length(x3)))) %>%
  ggplot(.) + geom_density(aes(x=x)) + facet_wrap(~group, scales="free") +
  scale_x_continuous(breaks=equal_breaks(n=3, s=0.1)) 

Answer 2

实现您想要的结果的一个选项是使用基于scales::breaks_extended 的自定义中断和限制函数首先获得范围的漂亮中断，然后使用seq获得所需的休息次数。但是，根据所需的休息次数，这种简单的方法并不能确保我们最终得到漂亮的休息：

library(ggplot2)

set.seed(123)
x1 <- rnorm(1e4)
x2 <- rnorm(1e4,mean=2,sd=0.00001)

mylimits <- function(x) range(scales::breaks_extended()(x))

mybreaks <- function(n = 3) {
  function(x) {
    breaks <- mylimits(x)
    seq(breaks[1], breaks[2], length.out = n)  
  }
}

d <- data.frame(x=c(x1,x2),group=c(rep("1",length(x1)),rep("2",length(x2))))
ggplot(d) + 
  geom_density(aes(x=x)) + 
  scale_x_continuous(breaks = mybreaks(n = 3), limits = mylimits) +
  facet_wrap(~group,scales="free")

Answer 3

非常感谢您提供这么多有用的建议和出色的答案！通过修改@Maël 的方法并从Count leading zeros between the decimal point and first nonzero digit 借用RHertel 的强大功能，我想出了一个适用于任意复杂数据集的解决方案（至少我希望如此）。

在某些情况下，舍入到第一个有效小数点会导致高度不对称的刻度，因此我舍入到第二个有效小数点。

library(tidyverse)
x1 <- rnorm(1e4)
x2 <- rnorm(1e4,mean=2,sd=0.000001)
x3 <- rnorm(1e4,mean=2,sd=0.01)

zeros_after_period <- function(x) {
  if (isTRUE(all.equal(round(x),x))) return (0) # y would be -Inf for integer values
  y <- log10(abs(x)-floor(abs(x)))   
  ifelse(isTRUE(all.equal(round(y),y)), -y-1, -ceiling(y))} # corrects case ending with ..01

equal_breaks <- function(n,s){
  function(x){
    x=x*10000
    d <- s * diff(range(x)) / (1+2*s)
    seq = seq(min(x)+d, max(x)-d, length=n) / 10000
    round(seq,zeros_after_period(seq[2]-seq[1])+2)
  }
}

data.frame(x=c(x1,x2,x3),group=c(rep("1",length(x1)),rep("2",length(x2)),rep("3",length(x3)))) %>%
  ggplot(.) + geom_density(aes(x=x)) + facet_wrap(~group, scales="free") +
  scale_x_continuous(breaks=equal_breaks(n=2, s=0.1)) 
 

很抱歉回答我自己的问题...但如果没有社区的大力帮助，这将是不可能的 :-)