在多面 ggplot 上注释不同的方程

Question

我正在尝试使用this 答案的组合将方程注释到ggplot 图和this 答案的组合，将不同的文本放在不同的方面。

我遇到的问题是我无法在不同方面使用数学表达式得到不同的公式。

#Required package
library(ggplot2)

#Split the mtcars dataset by the number of cylinders in each engine
cars.split <- split(mtcars, mtcars$cyl)

#Create a linear model to get the equation for the line for each cylinder
cars.mod <- lapply(cars.split, function(x){
  lm(wt ~ mpg, data = x)
})

#Create predicted data set to add a 'geom_line()' in ggplot2
cars.pred <- as.data.frame(do.call(rbind, 
                                   mapply(x = cars.split, y = cars.mod,
                                          FUN = function(x, y){
                                            newdata <- data.frame(mpg = seq(min(x$mpg),
                                                                            max(x$mpg),
                                                                            length.out = 100))
                                            pred <- data.frame(wt = predict(y, newdata),
                                                               mpg = newdata$mpg)
                                          }, SIMPLIFY = F)))
cars.pred$cyl <- rep(c(4,6,8), each = 100)

(cars.coef <- as.data.frame(do.call(rbind, lapply(cars.mod, function(x)x$coefficients))))

#Create a data frame of line equations a 'cyl' variable to facilitate facetting 
#as per second link. I had to MANUALLY take the values 'cars.coef' and put them
#into the data frame.
equation.text <- data.frame(label = c('y = 4.69-0.09x^{1}',
                                      'y = 6.42-0.17x^{1}',
                                      'y = 6.91-0.19x^{1}'),
                            cyl = c(4,6,8))

#Plot it
ggplot(data = mtcars, mapping = aes(x = mpg, y = wt)) +
  geom_point() +
  geom_line(data = cars.pred, mapping = aes(x = mpg, y = wt)) +
  geom_text(data = equation.text, mapping = aes(x = 20, y = 5, label = label)) +
  facet_wrap(.~ cyl)

图中的方程与我在equation.text 数据框中所写的完全一样，这并不奇怪，因为方程在'' 中。但我试图让它用数学符号表示，比如 $y = 4.69–0.09x^1$

我知道我需要使用expression，正如我在first link 中所说的那样，但是当我尝试将它放入数据框时：

equation.text <- data.frame(label = c(expression(y==4.69-0.9*x^{1}), 
                                      expression(y==6.42-0.17*x^{1}), 
                                      expression(y==6.91-0.19*x^{1})),
                            cyl = c(4,6,8))

我收到一条错误消息，提示 expressions 无法放入数据帧中：

Error in as.data.frame.default(x[[i]], optional = TRUE) : 
  cannot coerce class '"expression"' to a data.frame

我的问题是：

1. 如何在不同方面获得不同数学符号（斜体字母、上标、下标）的方程？
2. 从cars.coef 数据框中获取值到equations 表中的更自动化的方法是什么（而不是输入所有数字！）？
3. 更新：This 引起了我的注意，但很多答案似乎都适用于线性模型。有没有办法为非线性模型做这件事？

Answer 1

希望这能满足问题的两个部分。我也不擅长组合表达式。

对于第一部分，您可以从截距和系数的数据框中创建方程式文本的数据框，并根据需要对其进行格式化。我设置了sprintf 以匹配您的小数位数，并标记系数的符号。

library(ggplot2)

# same preparation as in question
# renamed just to have standard column names
names(cars.coef) <- c("intercept", "mpg")

equation.text <- data.frame(
  cyl = unique(cars.pred$cyl),
  label = sprintf("y == %1.2f %+1.2f*x^{1}", cars.coef$intercept, cars.coef$mpg,
  stringsAsFactors = F)
)

标签列如下所示：

"y == 4.69 -0.09*x^{1}" "y == 6.42 -0.17*x^{1}" "y == 6.91 -0.19*x^{1}"

对于第二部分，您可以在geom_text 中设置parse = T，类似于annotate 中的参数。

ggplot(data = mtcars, mapping = aes(x = mpg, y = wt)) +
  geom_point() +
  geom_line(data = cars.pred, mapping = aes(x = mpg, y = wt)) +
  geom_text(data = equation.text, mapping = aes(x = 20, y = 5, label = label), parse = T) +
  facet_wrap(.~ cyl)

sprintf 上的注释：% 标记格式化开始的位置。我使用+ 作为标志来包含符号（加号或减号）以显示添加或减去的系数。 1.2f表示包括小数点前1位和小数点后2位；这可以根据需要进行调整，但可以显示数字，例如4.69。参数按传递给sprintf 的顺序传递给格式字符串。