将图例添加到 ggplot2 线图答案

【问题标题】：Add legend to ggplot2 line plot将图例添加到 ggplot2 线图
【发布时间】：2018-05-11 05:53:29
【问题描述】：

我对 ggplot2 中的图例有疑问。我设法在同一个图中绘制了三条线，并想添加一个使用三种颜色的图例。这是使用的代码

library(ggplot2)    
require(RCurl)

link<-getURL("https://dl.dropbox.com/s/ds5zp9jonznpuwb/dat.txt")
datos<- read.csv(textConnection(link),header=TRUE,sep=";")
datos$fecha <- as.POSIXct(datos[,1], format="%d/%m/%Y")    

temp = ggplot(data=datos,aes(x=fecha, y=TempMax,colour="1")) + 
           geom_line(colour="red") + opts(title="TITULO") +
           ylab("Temperatura (C)") + xlab(" ") + 
           scale_y_continuous(limits = c(-10,40)) + 
           geom_line(aes(x=fecha, y=TempMedia,colour="2"),colour="green") + 
           geom_line(aes(x=fecha, y=TempMin,colour="2"),colour="blue") +
           scale_colour_manual(values=c("red","green","blue"))

temp

和输出

我想添加一个图例，其中包含使用的三种颜色和变量名称（TempMax、TempMedia 和 TempMin）。我试过了

scale_colour_manual

但找不到确切的方法。

很遗憾，原始数据已从链接站点中删除，无法恢复。但它们来自这种格式的气象数据文件

"date","Tmax","Tmin","Tmed","Precip.diaria","Wmax","Wmed"
2000-07-31 00:00:00,-1.7,-1.7,-1.7,-99.9,20.4,20.4
2000-08-01 00:00:00,22.9,19,21.11,-99.9,6.3,2.83
2000-08-03 00:00:00,24.8,12.3,19.23,-99.9,6.8,3.87
2000-08-04 00:00:00,20.3,9.4,14.4,-99.9,8.3,5.29
2000-08-08 00:00:00,25.7,14.4,19.5,-99.9,7.9,3.22
2000-08-09 00:00:00,29.8,16.2,22.14,-99.9,8.5,3.27
2000-08-10 00:00:00,30,17.8,23.5,-99.9,7.7,3.61
2000-08-11 00:00:00,27.5,17,22.68,-99.9,8.8,3.85
2000-08-12 00:00:00,24,13.3,17.32,-99.9,8.4,3.49

【问题讨论】：

我仍然很好奇传说是否可以与情节的单独元素联系起来（例如不同的 geom_line）。
如果您只有 3 行，我建议您查看 dirrectlabels 包。 (LINK)
@TylerRinker 我以前曾将它用于其他目的，但现在 csgillespie 的答案对我来说效果更好
@EtienneLow-Décarie 你可以，但一般来说，前提是他们使用不同的美学。例如将一组线映射到颜色，将另一组线映射到线型。通常，在这种情况下，您也会将单独的数据传递给每个 geom。

标签： r ggplot2 legend r-faq

【解决方案1】：

我倾向于发现，如果我在多个几何图形中指定单个颜色，我做错了。以下是我将如何绘制您的数据：

##Subset the necessary columns
dd_sub = datos[,c(20, 2,3,5)]
##Then rearrange your data frame
library(reshape2)
dd = melt(dd_sub, id=c("fecha"))

剩下的就是一个简单的 ggplot 命令：

ggplot(dd) + geom_line(aes(x=fecha, y=value, colour=variable)) +
  scale_colour_manual(values=c("red","green","blue"))

示例图

【讨论】：

我仍然很好奇如何添加与单独添加元素（例如 geom_line）相关的图例，我认为这是问题的最初目的。
因为这个答案被引用了很多，并且因为 reshape2 已经退役，所以展示一个tidyr::pivot_longer() 方法来重塑数据可能会很好。

【解决方案2】：

由于@Etienne 询问如何在不融化数据的情况下执行此操作（这通常是首选方法，但我知道在某些情况下可能无法做到这一点），我提出了以下替代方案。

从原始数据的一个子集开始：

datos <-
structure(list(fecha = structure(c(1317452400, 1317538800, 1317625200, 
1317711600, 1317798000, 1317884400, 1317970800, 1318057200, 1318143600, 
1318230000, 1318316400, 1318402800, 1318489200, 1318575600, 1318662000, 
1318748400, 1318834800, 1318921200, 1319007600, 1319094000), class = c("POSIXct", 
"POSIXt"), tzone = ""), TempMax = c(26.58, 27.78, 27.9, 27.44, 
30.9, 30.44, 27.57, 25.71, 25.98, 26.84, 33.58, 30.7, 31.3, 27.18, 
26.58, 26.18, 25.19, 24.19, 27.65, 23.92), TempMedia = c(22.88, 
22.87, 22.41, 21.63, 22.43, 22.29, 21.89, 20.52, 19.71, 20.73, 
23.51, 23.13, 22.95, 21.95, 21.91, 20.72, 20.45, 19.42, 19.97, 
19.61), TempMin = c(19.34, 19.14, 18.34, 17.49, 16.75, 16.75, 
16.88, 16.82, 14.82, 16.01, 16.88, 17.55, 16.75, 17.22, 19.01, 
16.95, 17.55, 15.21, 14.22, 16.42)), .Names = c("fecha", "TempMax", 
"TempMedia", "TempMin"), row.names = c(NA, 20L), class = "data.frame")

您可以通过以下方式获得所需的效果（这也清理了原始绘图代码）：

ggplot(data = datos, aes(x = fecha)) +
  geom_line(aes(y = TempMax, colour = "TempMax")) +
  geom_line(aes(y = TempMedia, colour = "TempMedia")) +
  geom_line(aes(y = TempMin, colour = "TempMin")) +
  scale_colour_manual("", 
                      breaks = c("TempMax", "TempMedia", "TempMin"),
                      values = c("red", "green", "blue")) +
  xlab(" ") +
  scale_y_continuous("Temperatura (C)", limits = c(-10,40)) + 
  labs(title="TITULO")

这个想法是通过将colour 美学映射到一个常量字符串来为每一行赋予一种颜色。选择要在图例中出现的字符串是最简单的。在这种情况下，它与正在绘制的 y 变量的名称相同这一事实并不重要；它可以是任何一组字符串。这在aes 调用中非常重要；您正在创建到此“变量”的映射。

scale_colour_manual 现在可以将这些字符串映射到适当的颜色。结果是

在某些情况下，需要通过命名手动刻度中的值来明确级别和颜色之间的映射（感谢@DaveRGP 指出这一点）：

ggplot(data = datos, aes(x = fecha)) +
  geom_line(aes(y = TempMax, colour = "TempMax")) +
  geom_line(aes(y = TempMedia, colour = "TempMedia")) +
  geom_line(aes(y = TempMin, colour = "TempMin")) +
  scale_colour_manual("", 
                      values = c("TempMedia"="green", "TempMax"="red", 
                                 "TempMin"="blue")) +
  xlab(" ") +
  scale_y_continuous("Temperatura (C)", limits = c(-10,40)) + 
  labs(title="TITULO")

（给出与之前相同的数字）。使用命名值，可以使用中断来设置图例中的顺序，并且可以在值中使用任何顺序。

ggplot(data = datos, aes(x = fecha)) +
  geom_line(aes(y = TempMax, colour = "TempMax")) +
  geom_line(aes(y = TempMedia, colour = "TempMedia")) +
  geom_line(aes(y = TempMin, colour = "TempMin")) +
  scale_colour_manual("", 
                      breaks = c("TempMedia", "TempMax", "TempMin"),
                      values = c("TempMedia"="green", "TempMax"="red", 
                                 "TempMin"="blue")) +
  xlab(" ") +
  scale_y_continuous("Temperatura (C)", limits = c(-10,40)) + 
  labs(title="TITULO")

【讨论】：

我喜欢这个解决方案，但我认为可能存在限制。 “breaks”和“values”变量的映射之间是否存在字母排序问题？ TempM{a]x、TempM{e}dia 和 TempM{i}n 排序整齐，但当我将其调整为变量名时，颜色似乎按字母顺序与“中断”匹配，而不是按顺序输入.可以澄清/完善以上内容以反映/解决此问题吗？
我已经设法解决了我之前购买的问题：颜色排序。使用 scale_colour_manual("", values = c("TempMax" = "red", "TempMedia" = "green", "TempMin" = "blue")) 形式，其中 TempMax、TempMedia 和 TempMin 被指定为颜色参数，如上面的答案所示。
@DaveRGP 会不会是ggplot的bug？
@StellaBiderman 谢谢。很高兴知道这个答案在（近）5 年后（！）后仍然有用。
@BrianDiggs 你不会碰巧知道如何在比例尺中显示一个点而不是一条线吗？

【解决方案3】：

我真的很喜欢@Brian Diggs 提出的解决方案。但是，在我的情况下，我在循环中创建线图而不是明确地给出它们，因为我不知道先验我将拥有多少地块。当我尝试调整@Brian 的代码时，我在正确处理颜色方面遇到了一些问题。原来我需要修改美学功能。如果有人遇到同样的问题，这里是对我有用的代码。

我使用了与@Brian 相同的数据框：

data <- structure(list(month = structure(c(1317452400, 1317538800, 1317625200, 1317711600, 
                                       1317798000, 1317884400, 1317970800, 1318057200, 
                                       1318143600, 1318230000, 1318316400, 1318402800, 
                                       1318489200, 1318575600, 1318662000, 1318748400, 
                                       1318834800, 1318921200, 1319007600, 1319094000), 
                                     class = c("POSIXct", "POSIXt"), tzone = ""),
                   TempMax = c(26.58, 27.78, 27.9, 27.44, 30.9, 30.44, 27.57, 25.71, 
                               25.98, 26.84, 33.58, 30.7, 31.3, 27.18, 26.58, 26.18, 
                               25.19, 24.19, 27.65, 23.92), 
                   TempMed = c(22.88, 22.87, 22.41, 21.63, 22.43, 22.29, 21.89, 20.52,
                                 19.71, 20.73, 23.51, 23.13, 22.95, 21.95, 21.91, 20.72, 
                                 20.45, 19.42, 19.97, 19.61), 
                   TempMin = c(19.34, 19.14, 18.34, 17.49, 16.75, 16.75, 16.88, 16.82, 
                               14.82, 16.01, 16.88, 17.55, 16.75, 17.22, 19.01, 16.95, 
                               17.55, 15.21, 14.22, 16.42)), 
              .Names = c("month", "TempMax", "TempMed", "TempMin"), 
              row.names = c(NA, 20L), class = "data.frame")

在我的例子中，我动态生成my.cols 和my.names，但我不想让事情变得不必要地复杂，所以我在这里明确地给出它们。这三行使图例的排序和颜色分配更容易。

my.cols <- heat.colors(3, alpha=1)
my.names <- c("TempMin", "TempMed", "TempMax")
names(my.cols) <- my.names

剧情如下：

p <-  ggplot(data, aes(x = month))

for (i in 1:3){
  p <- p + geom_line(aes_(y = as.name(names(data[i+1])), colour = 
colnames(data[i+1])))#as.character(my.names[i])))
}
p + scale_colour_manual("", 
                        breaks = as.character(my.names),
                        values = my.cols)
p

【讨论】：

在这种复杂性下，将您的数据重新塑造成ggplot 期望的长格式确实变得容易得多。
与@Brian 发布的原始答案相比，我认为它并没有真正增加复杂性。此外，有些人可能希望在不重塑数据的情况下这样做。
...而且这种方法允许通过变量实现不同的几何（绘图类型）