在 R 中绘制一个函数（对于不同的 x 范围具有不同的方程）

Question

我正在使用 R 和 ggplot2 包在一个绘图上绘制多个数学函数。这是一个最小的工作示例，在 -5

library(ggplot2)

### define math functions
line1 <- function(x) {
  x^2
}
line2 <- function(x) {
  x^3
}

### build plot
f1 =
  #make basic plot
  ggplot(data.frame(x=c(-5,5)), aes(x)) +

  # draw line 1
  stat_function(fun=line1, geom="line", colour="red") +

  # draw line 2
  stat_function(fun=line2, geom="line", colour="blue") +

print(f1)

到目前为止一切顺利：两条线都已绘制。现在是我的问题。我想在 x 值的特定区间内绘制每个方程。 （例如，第 1 行表示 x 0）。我不知道该怎么做。

我尝试在每个 stat_funcion() 中设置不同的 xlimit，但它不起作用。可能无法在 stat_function() 中定义任何 xlim。

另外，我尝试在定义函数时包含 if 语句，但它也不起作用。 （而且可能它甚至不是最好的方法......）

### define math functions
line1 <- function(x) {
  if (x < 0) {
    x^2 } else {

    }
}
line2 <- function(x) {
  if (x > 0) {
    x^3 } else {

    }
}

### build plot
f1 =
  #make basic plot
  ggplot(data.frame(x=c(-5,5)), aes(x)) +

  # draw line 1
  stat_function(fun=line1, geom="line", colour="red") +

  # draw line 2
  stat_function(fun=line2, geom="line", colour="blue") +

print(f1)

如果有任何建议，我将不胜感激。

Answer 1

编写一个装饰函数，如果超出给定范围，则返回 NA：

rwrap=function(f,xmin,xmax){ff=function(x){y=f(x);y[x>xmax]=NA;y[x<xmin]=NA;y}}

现在一些数据和一个例子：

d=data.frame(x=c(-5,5))
ggplot(d,aes(x=x))+stat_function(fun=rwrap(line1,0,5),geom="line",col="blue") + stat_function(fun=rwrap(line2,-5,0),geom="line",col="red")

如果您还没有见过这样的装饰功能，那么请稍作解释。它基本上将你的函数包装在一些代码中，返回一个类似的函数。

> line1(-5:5)
 [1] 25 16  9  4  1  0  1  4  9 16 25
> rwrap(line1,0,3)(-5:5)
 [1] NA NA NA NA NA  0  1  4  9 NA NA

如果你愿意，你可以保存被包装的函数：

> w2 = rwrap(line2,0,3)
> w2(-5:5)
 [1] NA NA NA NA NA  0  1  8 27 NA NA

在上面的例子中，我只是把所有的事情都做完了。