r 堆积条形图，颜色代表值答案

【问题标题】：r stacked bargraph with colors representing valuesr 堆积条形图，颜色代表值
【发布时间】：2015-08-09 18:49:15
【问题描述】：

我希望制作一个堆叠条形图，其颜色代表来自单独数据列的值，以及添加准确的颜色条~~仅使用 R 中的基本图形~~。还有一篇关于此的帖子，但它非常杂乱无章，最后并没有帮助我回答我的问题。

# create reproducible data
d <- read.csv(text='Day,Location,Length,Amount
            1,4,3,1.1
            1,3,1,.32
            1,2,3,2.3
            1,1,3,1.1
            2,0,0,0
            3,3,3,1.8
            3,2,1,3.54
            3,1,3,1.1',header=T)

# colors will be based on values in the Amount column
v1 <- d$Amount
# make some colors based on Amount - normalized
z <- v1/max(v1)*1000
colrs <- colorRampPalette(c('lightblue','blue','black'))(1000)[z]

# create a 2d table of the data needed for plotting
tab <- xtabs(Length ~ Location + Day, d)
# create a stacked bar plot
barplot(tab,col=colrs,space=0)

# create a color bar
plotr::color.bar

这肯定会生成一个颜色编码的堆叠条形图，但颜色并不能准确地代表数据。

对于第 1 天，位置 4 和位置 1 的颜色应相同。另一个示例，金额列中的第一个和最后一个条目相同，但左列顶部的颜色与右列底部不匹配。

另外，我发现如何在不同的帖子上制作彩条，它使用plotr::color.bar 代码，但plotr 显然不是一个包，我不知道如何继续。

如何让颜色与相应的部分相匹配并添加准确的颜色条？

【问题讨论】：

标签： r colors bar-chart stacked-chart

【解决方案1】：

我希望“相当杂乱无章”的帖子不是我对How to create a time series plot in the style of a horizontal stacked bar plot in r 的回答！没关系，没有冒犯。

该解决方案可以根据您的数据进行调整，如下所示：

## store data
df <- read.csv(text='Day,Location,Length,Amount\n1,4,3,1.1\n1,3,1,.32\n1,2,3,2.3\n1,1,3,1.1\n2,0,0,0\n3,3,3,1.8\n3,2,1,3.54\n3,1,3,1.1',header=T);

## extract bar segment lengths from Length and bar segment colors from a function of Amount, both stored in a logical matrix form
lengths <- xtabs(Length~Location+Day,df);
amounts <- xtabs(Amount~Location+Day,df);
colors <- matrix(colorRampPalette(c('lightblue','blue','black'))(1001)[amounts/max(amounts)*1000+1],nrow(amounts));

## transform lengths into an offset matrix to appease design limitation of barplot(). Note that colors will be flattened perfectly to accord with this offset matrix
lengthsOffset <- as.matrix(setNames(reshape(cbind(id=1:length(lengths),stack(as.data.frame(unclass(lengths)))),dir='w',timevar='ind')[-1],colnames(lengths)));
lengthsOffset[is.na(lengthsOffset)] <- 0;

## draw plot
barplot(lengthsOffset,col=colors,space=0,xlab='Day',ylab='Length');

备注

在您的问题中，您尝试使用colrs <- colorRampPalette(c('lightblue','blue','black'))(1000)[z] 构建颜色向量，其中z 是转换为“每千”形式的8 个原始Amount 值。这有一个小缺陷，z 元素之一为零，这不是有效的索引值。这就是为什么你有 7 种颜色，而本来应该是 8 种颜色。我在代码中修复了这个问题，将每千分之一的值加 1 并生成 1001 种颜色。
还与生成颜色有关，而不是只生成 8 种颜色（即每个原始 Amount 值一种），我生成了一个完整的颜色矩阵以平行于 lengths 矩阵（您在代码中称为 tab ）。这个颜色矩阵实际上可以直接用作传递给barplot() 的col 参数的颜色向量，因为在内部它被展平为一个向量（至少在概念上）并且将对应于我们将要的偏移条段长度将 height 参数传递给 barplot()（请参阅下一个注释）。
正如我在上述帖子中更详细描述的那样，此解决方案的关键是创建条形段长度的“偏移矩阵”，在相邻列中为零，以便可以为每个段分配不同的颜色。我从lengths 矩阵将其创建为lengthsOffset。
请注意，可能有点违反直觉，height 参数中较低的索引值由 barplot() 绘制为较低的段，反之亦然，这意味着当您在终端中打印该数据时，文本显示是垂直的与它在条形图中的显示方式相反。如果您想要相反的顺序，您可以垂直反转 lengthsOffset 矩阵和 colors 向量，但我的代码中没有这样做。

作为参考，这里是所有的数据结构：

df;
##   Day Location Length Amount
## 1   1        4      3   1.10
## 2   1        3      1   0.32
## 3   1        2      3   2.30
## 4   1        1      3   1.10
## 5   2        0      0   0.00
## 6   3        3      3   1.80
## 7   3        2      1   3.54
## 8   3        1      3   1.10
lengths;
##         Day
## Location 1 2 3
##        0 0 0 0
##        1 3 0 3
##        2 3 0 1
##        3 1 0 3
##        4 3 0 0
amounts;
##         Day
## Location    1    2    3
##        0 0.00 0.00 0.00
##        1 1.10 0.00 1.10
##        2 2.30 0.00 3.54
##        3 0.32 0.00 1.80
##        4 1.10 0.00 0.00
colors;
##      [,1]      [,2]      [,3]
## [1,] "#ADD8E6" "#ADD8E6" "#ADD8E6"
## [2,] "#4152F5" "#ADD8E6" "#4152F5"
## [3,] "#0000B3" "#ADD8E6" "#000000"
## [4,] "#8DB1EA" "#ADD8E6" "#0000FA"
## [5,] "#4152F5" "#ADD8E6" "#ADD8E6"
lengthsOffset;
##    1 2 3
## 1  0 0 0
## 2  3 0 0
## 3  3 0 0
## 4  1 0 0
## 5  3 0 0
## 6  0 0 0
## 7  0 0 0
## 8  0 0 0
## 9  0 0 0
## 10 0 0 0
## 11 0 0 0
## 12 0 0 3
## 13 0 0 1
## 14 0 0 3
## 15 0 0 0

【讨论】：

您好，bgoldst，感谢您的意见。您的解决方案似乎确实适用于该示例（与其他示例一样），但在将其应用于更具体的数据集时遇到了问题。我很欣赏深入的答案、其他参考资料和生成颜色的解释。无论出于何种原因，与 Chris 提供的 ggplot2 解决方案相比，您对这个问题的解决方案需要更多的计算时间。我们也缺少此解决方案的彩条。再次感谢！

【解决方案2】：

基于以下cmets：

library(ggplot2)
ggplot(d, aes(x = Day, y = Length)) + geom_bar(aes(fill = Amount, order = Location), stat = "identity")

【讨论】：

嗨，克里斯 - 我想尝试使用基本图形，但为了澄清起见，我们可以从上面生成的图是准确的减去填充。 x=天，y=长度，填充就是数量。我有 Location 列以确保行在条形图中正确堆叠。 Location=4 在顶部，0 在底部的行。
ggplot(d, aes(x = Day, y = Length)) + geom_bar(aes(fill = Amount), stat = "identity")在探索了您的 ggplot 解决方案之后 - 位置反转（底部为 4，顶部为 0）。似乎已经得到了正确的配色方案和栏。
您可以使用ggplot(d, aes(x = Day, y = Amount)) + geom_bar(aes(fill = rev(Location)), stat = "identity") 来反转位置顺序（或将列定义为手动设置顺序的因素），但您似乎还是想按金额填写。我不明白你为什么要避免使用 ggplot，但下面的基本解决方案也可以工作（尽管与所有非 ggplot 解决方案一样，我发现整个语法 + 操作很复杂）
嗨，克里斯。当然，我对其他解决方案持开放态度，但希望通过请求基本图形解决方案以某种方式直接反馈。我仍在探索您的解决方案 - 是的，我需要按数量填充颜色，但将条形部分从最低位置堆叠到最高位置。 y 轴仍为 Length，x 轴仍应为 Day。您提供的第二行代码更改了配色方案，但没有重新排列堆叠顺序。 Pafnucy 提供的视觉展示了堆叠的正确排列。
您需要使用order 参数，使用ggplot(d, aes(x = Day, y = Length)) + geom_bar(aes(fill = Amount, order = Location), stat = "identity") 或ggplot(d, aes(x = Day, y = Length)) + geom_bar(aes(fill = Amount, order = rev(Location)), stat = "identity")，或者使用因子来预设位置顺序

【解决方案3】：

我认为这是定义颜色的错误，条形图只需要 5 种颜色，因为有 5 个位置，其中一种颜色不会被使用，因为位置 1 每天都有零个元素。

修复：

colrs <- colorRampPalette(c('yellow', 'lightblue','blue','black', 'lightblue'))(5)

请注意，没有绘制“黄色”，因为它的组中有 0 个观察值（在来自 OP 的样本数据中）

【讨论】：

嗨 Pafnucy - 我想我对颜色定义错误感到困惑。我想根据从 0 到 1000 的位置为每个数量分配一种颜色，然后依次将这些颜色分配给每个按长度栏的日期。在第一篇文章中，Amount 有 6 个不同的值，colorRampPalette 产生 7 种不同的颜色，它们没有正确分配。您详细说明的方式似乎限制了配色方案。