Rで解析：データ形式と「ggplot2」パッケージのプロット例

Rの解析に役に立つ記事
2022.01.25

「 1つの変数：連続変数 」、「2つの変数： 連続変数、離散変数の組み合わせ」による「ggplot2」パッケージでのプロット例です。各データ例のコマンドも紹介していますので、プロットに対するデータ形式の参考にしてください。

なお、「ggplot2」パッケージ を利用するために「tidyverse」パッケージを使用します。

パッケージバージョンは1.3.1。実行コマンドはwindows 11のR version 4.1.2で確認しています。

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パッケージのインストール

下記、コマンドを実行してください。

#パッケージのインストール
install.packages("tidyverse")

実行コマンド

・「tidyverse」パッケージの読み込みとデータ例の作成

#パッケージの読み込み
library("tidyverse")

###データ例の作成#####
set.seed(1234)
n <- 300
TestData <- tibble(Group = sample(paste0("Group", 1:4), n,
                                  replace = TRUE),
                   X_num_Data = sample(c(1:50), n, replace = TRUE),
                   Y_num_Data = sample(c(51:100), n, replace = TRUE),
                   Chr_Data = sample(c("か", "ら", "だ", "に",
                                         "い", "い", "も", "の"),
                                       n, replace = TRUE),
                   Fct_Data = factor(sample(c("か", "ら", "だ", "に",
                                              "い", "い", "も", "の"),
                                            n, replace = TRUE)))

#確認
TestData
# A tibble: 300 x 5
   Group  X_num_Data Y_num_Data Chr_Data Fct_Data
   <chr>       <int>      <int> <chr>    <fct>   
1 Group4         31         83 だ       い      
2 Group4         33         95 か       に      
3 Group2         45         74 ら       い      
4 Group2         10         99 い       い      
5 Group1         22         90 の       だ      
6 Group4         13         65 い       に      
7 Group3         27         76 い       ら      
8 Group1         40         66 だ       ら      
9 Group1         18         92 い       も      
10 Group2         23         84 の       も    
#######

・1つの変数：連続変数で作成できるプロット

#基本となるggplot2のデータ作成
One_Cotinuous <- ggplot(TestData, aes(x = X_num_Data,
                                      color = Group,
                                      fill = Group))
  
#geom_areaコマンド
#集計方法を設定:statオプション;"bin","count","density"などがあります
One_Cotinuous +
  geom_area(stat = "count", alpha = 0.7) +
  scale_fill_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                               "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_area")

#geom_densityコマンド
One_Cotinuous +
  geom_density(alpha = 0.7) +
  scale_fill_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                               "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_density")

#geom_dotplotコマンド
#ビンの表示手法:methodオプション;"dotdensity","histodot"
One_Cotinuous +
  geom_dotplot(method = "dotdensity", binwidth = 5, alpha = 0.9) +
  scale_fill_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                               "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_dotplot")

#geom_freqpolyコマンド
One_Cotinuous +
  geom_freqpoly(binwidth = 5, size = 2) +
  scale_color_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                                "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_freqpoly")

#geom_histogramコマンド
One_Cotinuous +
  geom_histogram(binwidth = 5) +
  scale_fill_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                               "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_histogram")

#geom_qqコマンド
ggplot(TestData) +
  geom_qq(aes(sample = X_num_Data, colour = Group)) +
  scale_fill_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                               "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_qq")

#geom_ribbonコマンド
One_Cotinuous +
  geom_ribbon(aes(ymin = X_num_Data - 10, ymax = X_num_Data + 10),
              alpha = 0.3) +
  scale_fill_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                               "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_ribbon")

【出力例】

・2つの変数：x、y共に連続変数 で作成できるプロット

#基本となるggplot2のデータ作成
Two_Cotinuous <- ggplot(TestData, aes(x = X_num_Data,
                                      y = Y_num_Data,
                                      color = Group,
                                      fill = Group))

#geom_pointコマンド
#シンボルを指定:shapeオプション;0:25まで指定可能
#例では全種類プロット
Two_Cotinuous +
  geom_point(alpha = 1, size = 4, shape = rep(0:25, length = 300)) +
  scale_fill_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                               "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_point")

#geom_rugコマンド
Two_Cotinuous +
  geom_rug(size = 1.5) +
  scale_fill_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                               "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_rug")

#geom_smoothコマンド
Two_Cotinuous +
  geom_smooth() +
  scale_fill_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                               "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_smooth")

#geom_labelコマンド
Two_Cotinuous +
  geom_label(aes(label = Group)) +
  scale_fill_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                               "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_label")

#geom_textコマンド
Two_Cotinuous +
  geom_text(aes(label = Group)) +
  scale_fill_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                               "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_text")

【出力例】

・2つの変数：離散変数、連続変数の組み合わせで作成できるプロット

#基本となるggplot2のデータ作成
#プロットが見やすくなるようデータを100まで使用
Discrete_Cotinuous <- ggplot(TestData[1:100,],
                             aes(x = Group, y = X_num_Data,
                                 color = Group, fill = Group))

#geom_violinコマンド
Discrete_Cotinuous +
  geom_violin() +
  scale_fill_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                               "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_violin")

#geom_boxplotコマンド
Discrete_Cotinuous +
  geom_boxplot() +
  scale_fill_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                               "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_boxplot")

#geom_dotplotコマンド
#ドットの表示方法:stackdirオプション;"up","down","center","centerwhole"
Discrete_Cotinuous +
  geom_dotplot(binaxis = "y", stackdir = "center", binwidth = 5) +
  scale_fill_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                               "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_dotplot")

#geom_pointコマンド
Discrete_Cotinuous +
  geom_point(size = 1) +
  scale_fill_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                               "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_point")

【出力例】

・2つの変数：x、y共に離散変数の組み合わせで作成できるプロット

#基本となるggplot2のデータ作成
Two_Discrete <- ggplot(TestData, aes(x = Chr_Data,
                                     y = Fct_Data,
                                     color = Group,
                                     fill = Group))
#geom_countコマンド
Two_Discrete +
  geom_count() +
  scale_color_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                                "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_count")

#geom_jitterコマンド
Two_Discrete +
  geom_jitter(size = 3) +
  scale_color_manual(values = c("#a87963", "#505457",
                                "#4b61ba", "#A9A9A9")) +
  labs(title = "geom_jitter")

【出力例】

少しでも、あなたの解析が楽になりますように！！

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