• Date : [[2022-01-06_Thu]]
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前言

感觉ggplot 绘图中的图例/legend，完全可以作为一个单独的内容讲很久，特此来总结一下。

1-移除全部/部分图例

使用 legend.position = "none" 可以方便我们移除图例，但有时候可能并不需要这么无情，比如移除指定某个类型的图例，通常几何对象可以设置多种分类（color, fill, shape..），我们可以使用 guide 函数：

ggplot(chic,
       aes(x = date, y = temp,
           color = season, shape = season)) +
  geom_point() +
  labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)") +
  guides(color = "none")

另外 scale_xx_discrete 函数亦可指定 guide 参数，比如 scale_shape_discrete(guide = "none") 。

2-移除图例标题

theme(legend.title = element_blank()) ，我们也可以在 labs 中，按照aes 定义的对应内容，直接创建空白的名称：

ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +
  geom_point() +
  labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)",
       color = "")

我们亦可以使用 scale_xx_discrete 定义，如 scale_color_discrete(name = "Seasons\nindicated\nby colors:") 。

3-改变图例标题和子标签

改变图例标题的方法有很多，关于子标签，可以使用 scale_xx_discrete 定义 labels ：

ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +
  geom_point() +
  labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)") +
  scale_color_discrete(
    name = "Seasons:", 
    labels = c("Mar—May", "Jun—Aug", "Sep—Nov", "Dec—Feb")
  theme(legend.title = element_text(
    family = "Playfair", color = "chocolate", size = 14, face = 2

image.png

除此之外，我们还可以利用函数，更加方便的对legend 内容进行操作，其实这个我也在[[86-R可视化18-自定义分类或连续数据坐标轴文本]]提过：

p <- ggplot(data = cell_reduction_df) + 
  geom_point(aes(x = UMAP_1, y = UMAP_2, color = cell_anno),
             size = 0.5)
p + scale_color_discrete(
  name = "Seasons:", 
  labels = function(x) {paste0("test", x)}

4-移动图例位置

4.1-外围转圈

包括四种：“top”, “right” (which is the default), “bottom”, and “left”：

ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +
  geom_point() +
  labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)") +
  theme(legend.position = "top")

4.2-内嵌图例

之前的是让图例在外围到处溜达，现在让图例进入主图中。

通过调整图例位置 legend.position 在0-1 之间，可以将其内嵌：

ggplot(chic,
       aes(x = date, y = temp,
           color = season, shape = season)) +
  geom_point() +
  labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)") + theme_classic() + 
  theme(legend.position = c(.15, .15),
        legend.background = element_rect(fill = "transparent"))

element_rect 用来设置非数据类型内容的绘图选项，可以指定图例背景为透明，好看一些：

4.3-调整图例方向

默认下，图例显示是竖直的（自上而下），我们可以将其改变为水平 horizontal ：

ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +
  geom_point() +
  labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)") +
  theme(legend.position = c(.5, .97),
        legend.background = element_rect(fill = "transparent")) +
  guides(color = guide_legend(direction = "horizontal"))

image.png

5-改变图例顺序

其实不只是图例，aes 中设定的属性都可以进行排序。规则是现将排序的列转为因子类型，并对levels 属性进行调整：

chic$season <-
  factor(chic$season,
         levels = c("Winter", "Spring", "Summer", "Autumn"))
ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +
  geom_point() +
  labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)")

image.png

6-定义图例标记

guides 函数的 color 属性专门设置图例颜色标记，比如标记大小：

ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +
  geom_point() +
  labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)") +
  theme(legend.key = element_rect(fill = NA),
        legend.title = element_text(color = "chocolate",
                                    size = 14, face = 2)) +
  scale_color_discrete("Seasons:") +
  guides(color = guide_legend(override.aes = list(size = 6)))

其中aes 中设置了分类变量，R 会默认设置为guide_legend() ：

而连续变量则使用guide_colorbar() :

我们也可以将连续变量修改为分类的样子：

ggplot(chic,
       aes(x = date, y = temp, color = temp)) +
  geom_point() +
  labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)", color = "Temperature (°F)") +
  guides(color = guide_legend())

image.png

其他的样式还有：

• guide_bins()

image.png

• guide_colorsteps()

image.png

7-自定义图例

除非在aes 中指定变量，否则颜色并不会创建图例，但我们可以借助 scale_color_discrete ：

ggplot(chic, aes(x = date, y = o3)) +
  geom_line(aes(color = "line")) +
  geom_point(aes(color = "points")) +
  labs(x = "Year", y = "Ozone") +
  scale_color_discrete("Type:")

如果想要自定义颜色，其实也可以不在aes 中定义color 属性：

ggplot(chic, aes(x = date, y = o3)) +
  geom_line(color = "darkorange2") +
  geom_point(color = "grey") +
  labs(x = "Year", y = "Ozone") + scale_color_discrete("Type:")

image.png

但是会牺牲掉图例的显示（这里我也没有弄清有什么方便的方法），或者使用函数 scale_color_manual ：

ggplot(chic, aes(x = date, y = o3)) +
  geom_line(aes(color = "line")) +
  geom_point(aes(color = "points")) +
  labs(x = "Year", y = "Ozone") +
  scale_color_manual(name = NULL,
                     guide = "legend",
                     values = c("points" = "darkorange2",
                                "line" = "gray"))

7.1-其他细节

• 图例标记背景

ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +
  geom_point() +
  labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)") +
  theme(legend.key = element_rect(fill = "darkgoldenrod1"),
        legend.title = element_text(family = "Playfair",
                                    color = "chocolate",
                                    size = 14, face = 2)) +
  scale_color_discrete("Seasons:")

我们还可以对图例的标记背景进行修改：

• 图例标记大小

ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +
  geom_point() +
  labs(x = "Year", y = "Temperature (°F)") +
  theme(legend.key = element_rect(fill = NA),
        legend.title = element_text(color = "chocolate",
                                    size = 14, face = 2)) +
  scale_color_discrete("Seasons:") +
  guides(color = guide_legend(override.aes = list(size = 6)))

image.png

• 去除多图交叉的图例标记

默认下，如果是多个图都指定了某个分组：

图例标记也会非常智能的显示的。我们可以不希望显示，在几何对象中使用 show.legend = FALSE ：

ggplot(chic, aes(x = date, y = temp, color = season)) +