将 ggplot2 层分配给字符串并在需要时进行评估

Question

背景

我正在尝试使用 ggplot2 加速 an R package that plots high-resolution maps 的函数。函数 basemap 使用大的 shapefile（每个 15 Mb）绘制斯瓦尔巴地图。该地图是使用两个不同的 shapefile 图层、土地和冰川以及一组“定义”（例如主题、轴比例和网格线）创建的。按照现在编写的代码，绘制地图大约需要 30 秒。

我的想法是，如果我可以打破代码片段中的层并允许用户不绘制冰川，那么该函数的执行速度将提高一倍。此外，如果我可以将 ggplot2 语法分配为文本字符串并仅评估所需的字符串，R 就不会浪费时间制作函数未使用的 ggplot2 对象。

我知道如何使用if else 语句来做到这一点，但我想避免多次编写定义。似乎可以将scale_x_continuous() 分配给一个对象，但分配scale_x_continuous() + scale_y_continuous() 会产生错误：

scale_x_continuous() + scale_y_continuous() 中的错误： 二元运算符的非数字参数

问题

如何将 ggplot2 轴定义分配给文本字符串并将它们与数据层一起粘贴？

示例

我以iris 数据集为例，这样你现在就不必下载PlotSvalbard 包，它很大而且很乱。请注意，我知道如何将颜色映射到变量。这里的重点只是将 shapefile 说明为 iris 数据集的两个子集：

library(ggplot2)
data(iris)

## Datasets to imitate the shapefile layers
ds1 <- subset(iris, Species == "setosa")
ds2 <- subset(iris, Species == "versicolor")

## Example how the basemap function works at the moment:

ggplot() + geom_point(data = ds1, aes(x = Sepal.Length, y = Sepal.Width), color = "red") +
geom_point(data = ds2, aes(x = Sepal.Length, y = Sepal.Width), color = "blue") +
scale_x_continuous("Longitude", breaks = seq(3, 8, by = 0.5)) +
scale_y_continuous("Latitude", breaks = seq(1,5, by = 1)) + theme_bw()

## Now I would like to plot ds2 only if user defines "keep.glaciers = TRUE"

land <- ggplot() + geom_point(data = ds1, aes(x = Sepal.Length, 
y = Sepal.Width), color = "red")

glacier <- geom_point(data = ds2, aes(x = Sepal.Length, y = Sepal.Width),
 color = "blue")

def <- scale_x_continuous("Longitude", breaks = seq(3, 8, by = 0.5)) +
scale_y_continuous("Latitude", breaks = seq(1,5, by = 1)) + theme_bw() ## Error!
# Error in +scale_x_continuous("Longitude", breaks = seq(3, 8, by = 0.5)) :
#  invalid argument to unary operator

## The ultimate goal:
keep.glaciers = TRUE

if(keep.glaciers) {
  land + glacier + def # error, see above
} else {
  land + def
}

Answer 1

您可以将图层保存在list 中，并将+ 运算符与ggplot 结合使用。

例如，函数plot_glaciers 将land、def 和glacier 层保存在一个列表中。 if 语句控制glacier 层的构造。该函数将返回带有所需图层的ggplot 对象。

plot_glaciers <- function(keep_glaciers = TRUE) {
  layers <- vector('list')

  layers$land    <- geom_point(data = ds1, aes(x = Sepal.Length, y = Sepal.Width), color = "red")
  layers$def     <- list(scale_x_continuous("Longitude", breaks = seq(3, 8, by = 0.5)),
                    scale_y_continuous("Latitude", breaks = seq(1,5, by = 1)),
                    theme_bw())

  if (keep_glaciers) {
    layers$glacier <- geom_point(data = ds2, aes(x = Sepal.Length, y = Sepal.Width), color = "blue")
  } 

  ggplot() + layers
}

plot_glaciers(TRUE)
plot_glaciers(FALSE)

Answer 2

您可以将 ggplot2 层分配给字符串并在将它们粘贴在一起后评估字符串：

map_layers <- function(layer) {

   switch(layer, 
    land = 'ggplot() + geom_point(data = ds1, aes(x = Sepal.Length, y = Sepal.Width), color = "red")',
    glacier = 'geom_point(data = ds2, aes(x = Sepal.Length, y = Sepal.Width), color = "blue")',
    def = 'scale_x_continuous("Longitude", breaks = seq(3, 8, by = 0.5)) + scale_y_continuous("Latitude", breaks = seq(1,5, by = 1)) + theme_bw()',
    stop(paste("map layer", layer, "not found"))
)
}

plot_glaciers <- function(keep.glaciers = TRUE) {

    if(keep.glaciers) {
      eval(parse(text=paste(map_layers("land"), map_layers("glacier"),
 map_layers("def"), sep = " + ")))
        } else {
      eval(parse(text=paste(map_layers("land"), map_layers("def"), sep = " + ")))
    }
}

plot_glaciers()
plot_glaciers(FALSE)

使用嵌套的switch 方法允许您制作“模块”，您可以轻松地将这些“模块”粘贴到绘图函数的if else 语句中，从而使代码更易于阅读，如果您想将许多地图图层传递给绘图功能。