将 ggplot2 中的密度图缩放为具有相同的 x 轴范围答案

【问题标题】：Scale density plots in ggplot2 to have same x-axis range将 ggplot2 中的密度图缩放为具有相同的 x 轴范围
【发布时间】：2018-07-17 13:22:25
【问题描述】：

我想叠加两个密度图；转换前的数据和转换后的数据之一。我不关心 x 和 y 值，只关心曲线的形状。

我想将给定预测变量的 2 个图表叠加在一起，即使 x 轴不同。我发现很难从两个方面看。实际上，也会有更多的图，因此将未转换和转换的数据合并为一个将是最佳解决方案。

library(tidyverse)
require(caret)
data(BloodBrain)
bbbTrans <- preProcess(select(bbbDescr, adistd, adistm, dpsa3, inthb), method = "YeoJohnson")
bbbTransData <- predict(bbbTrans, select(bbbDescr, adistd, adistm, dpsa3, inthb)) 
dat <- bbbTransData %>%
  gather(Predictor, Value) %>%
  mutate(Transformation = "Yeo-Johnson") %>%
  bind_rows(data.frame(gather(select(bbbDescr, adistd, adistm, dpsa3, inthb), Predictor, Value), Transformation = "NA", stringsAsFactors = FALSE))  



# For the predictor adistd, I would like the x-axis range to be 0:12.5 for the
# "Yeo-Johnson" transformation and 0:250 for no transformation.  In this plot, it
# is hard to see the shape of the transformed variables due to the different x-value range.
dat %>% ggplot(aes(x = Value, color = Transformation)) +  
  geom_density(aes(y = ..scaled..), position = "dodge") + 
  facet_wrap(~Predictor, scales = "free")


# i.e., I want to superimpose the 2 charts for a given Predictor on top of each other, even though the x-axis is different
# I find it hard to look across the two facets.  In reality, as well, there will be a lot more plots, so combining the non-transformed and transformed data into the one plot using colour would be the best solution.
  filter(dat, Transformation != 'NA') %>% ggplot(aes(x = Value, y = ..scaled..)) +  
  geom_density() + 
  facet_wrap(~Predictor, scales = "free")

  filter(dat, Transformation == 'NA') %>% ggplot(aes(x = Value, y = ..scaled..)) +  
  geom_density() + 
  facet_wrap(~Predictor, scales = "free")

编辑：我认为我需要的算法是（并且更喜欢使用 tidyverse）：

按预测变量/转换分组
获取每个的密度
将 x 的密度转换为 (x-xmin)/(xmax-xmin) 以便介于 0 到 1 之间
绘制转换后的密度$x、密度$y

【问题讨论】：

那篇文章没有解决如何让密度具有相同的 x 轴范围。添加了编辑以清除我所追求的。我实际上看到了那个（这是我学习使用 ..scaled.. 使 y 轴缩放到 0 和 1 之间的方法）......但我也希望 x 轴缩放到 0 和 1 之间。

标签： r ggplot2 dplyr purrr

【解决方案1】：

可缩放 (base::scale) 并计算密度 (stats::density) 的解决方案。 density 函数输出相同数量的等距点，因此我们可以将它们从 0 排列到 1（根据 OP 的需要）。

# How many points we want 
nPoints <- 1e3

# Final result
res <- list()

# Using simple loop to scale and calculate density
combinations <- expand.grid(unique(dat$Predictor), unique(dat$Transformation))
for(i in 1:nrow(combinations)) {
    # Subset data
    foo <- subset(dat, Predictor == combinations$Var1[i] & Transformation == combinations$Var2[i])
    # Perform density on scaled signal
    densRes <- density(x = scale(foo$Value), n = nPoints)
    # Position signal from 1 to wanted number of points
    res[[i]] <- data.frame(x = 1:nPoints, y = densRes$y, 
                           pred = combinations$Var1[i], trans = combinations$Var2[i])
}
res <- do.call(rbind, res)
ggplot(res, aes(x / nPoints, y, color = trans, linetype = trans)) +
    geom_line(alpha = 0.5, size = 1) +
    facet_wrap(~ pred, scales = "free")

【讨论】：