r - r内の選択された領域を使用した一方向密度プロットと組み合わせた双方向密度プロット

Question

# data 
set.seed (123)
xvar <- c(rnorm (1000, 50, 30), rnorm (1000, 40, 10), rnorm (1000, 70, 10))
yvar <-   xvar + rnorm (length (xvar), 0, 20)
myd <- data.frame (xvar, yvar)


# density plot for xvar
            upperp = 80   # upper cutoff
            lowerp = 30   # lower cutoff
            x <- myd$xvar
            plot(density(x))
            dens <- density(x)
            x11 <- min(which(dens$x <= lowerp))
            x12 <- max(which(dens$x <= lowerp))
            x21 <- min(which(dens$x > upperp))
            x22 <- max(which(dens$x > upperp))
            with(dens, polygon(x = c(x[c(x11, x11:x12, x12)]),
                y = c(0, y[x11:x12], 0), col = "green"))
             with(dens, polygon(x = c(x[c(x21, x21:x22, x22)]),
                y = c(0, y[x21:x22], 0), col = "red"))
            abline(v = c(mean(x)), lwd = 2, lty = 2, col = "red")
# density plot with yvar
    upperp = 70  # upper cutoff
    lowerp = 30   # lower cutoff
    x <- myd$yvar
    plot(density(x))
    dens <- density(x)
    x11 <- min(which(dens$x <= lowerp))
    x12 <- max(which(dens$x <= lowerp))
    x21 <- min(which(dens$x > upperp))
    x22 <- max(which(dens$x > upperp))
    with(dens, polygon(x = c(x[c(x11, x11:x12, x12)]),
        y = c(0, y[x11:x12], 0), col = "green"))
     with(dens, polygon(x = c(x[c(x21, x21:x22, x22)]),
        y = c(0, y[x21:x22], 0), col = "red"))
    abline(v = c(mean(x)), lwd = 2, lty = 2, col = "red")

双方向密度プロットをプロットする必要があります。次よりも良い方法があるかどうかはわかりません。

ggplot(myd,aes(x=xvar,y=yvar))+
    stat_density2d(aes(fill=..level..), geom="polygon") +
    scale_fill_gradient(low="blue", high="green") + theme_bw()

3つのタイプすべてを1つに結合したい（ggplotで双方向プロットを作成できるかどうかはわかりませんでした）。ソリューションがggplotであるか、ベースであるか、混合であるかについての傾向はありません。Rの堅牢性を考えると、これが実行可能なプロジェクトであることを願っています。私は個人的にggplot2を好みます。

注：このプロットの下の陰影は正しくありません。xvarおよびyvarグラフでは、赤は常に下に、緑は上にある必要があります。これは、xy密度プロットの影付きの領域に対応します。

編集：グラフの最終的な期待（非常に近い答えをくれたsethとjonに感謝します）（1）スペースと軸の目盛りラベルなどを削除してコンパクトにし
ます（2）グリッドの配置。ラベルとプロットのサイズは同じように見えます。

Answer 1

複数のプロットを配置して組み合わせる例を次に示します。

library(ggplot2)
library(grid)

set.seed (123)
xvar <- c(rnorm (100, 50, 30), rnorm (100, 40, 10), rnorm (100, 70, 10))
yvar <-   xvar + rnorm (length (xvar), 0, 20)
myd <- data.frame (xvar, yvar)

p1 <- ggplot(myd,aes(x=xvar,y=yvar))+
  stat_density2d(aes(fill=..level..), geom="polygon") +
  coord_cartesian(c(0, 150), c(0, 150)) +
  opts(legend.position = "none")

p2 <- ggplot(myd, aes(x = xvar)) + stat_density() +
  coord_cartesian(c(0, 150))
p3 <- ggplot(myd, aes(x = yvar)) + stat_density() + 
  coord_flip(c(0, 150))

gt <- ggplot_gtable(ggplot_build(p1))
gt2 <- ggplot_gtable(ggplot_build(p2))
gt3 <- ggplot_gtable(ggplot_build(p3))

gt1 <- ggplot2:::gtable_add_cols(gt, unit(0.3, "null"), pos = -1)
gt1 <- ggplot2:::gtable_add_rows(gt1, unit(0.3, "null"), pos = 0)

gt1 <- ggplot2:::gtable_add_grob(gt1, gt2$grobs[[which(gt2$layout$name == "panel")]],
                                  1, 4, 1, 4)
gt1 <- ggplot2:::gtable_add_grob(gt1, gt2$grobs[[which(gt2$layout$name == "axis-l")]],
                                 1, 3, 1, 3, clip = "off")

gt1 <- ggplot2:::gtable_add_grob(gt1, gt3$grobs[[which(gt3$layout$name == "panel")]],
                                 4, 6, 4, 6)
gt1 <- ggplot2:::gtable_add_grob(gt1, gt3$grobs[[which(gt3$layout$name == "axis-b")]],
                                 5, 6, 5, 6, clip = "off")
grid.newpage()
grid.draw(gt1)

これは gglot2 0.9.1 で動作することに注意してください。将来のリリースでは、より簡単に実行できるようになる可能性があります。

そして最後に

あなたはそれを行うことができます：

library(ggplot2)
library(grid)

set.seed (123)
xvar <- c(rnorm (100, 50, 30), rnorm (100, 40, 10), rnorm (100, 70, 10))
yvar <-   xvar + rnorm (length (xvar), 0, 20)
myd <- data.frame (xvar, yvar)

p1 <- ggplot(myd,aes(x=xvar,y=yvar))+
  stat_density2d(aes(fill=..level..), geom="polygon") +
  geom_polygon(aes(x, y), 
               data.frame(x = c(-Inf, -Inf, 30, 30), y = c(-Inf, 30, 30, -Inf)),
               alpha = 0.5, colour = NA, fill = "red") +
  geom_polygon(aes(x, y), 
               data.frame(x = c(Inf, Inf, 80, 80), y = c(Inf, 80, 80, Inf)),
               alpha = 0.5, colour = NA, fill = "green") +
  coord_cartesian(c(0, 120), c(0, 120)) +
  opts(legend.position = "none")

xd <- data.frame(density(myd$xvar)[c("x", "y")])
p2 <- ggplot(xd, aes(x, y)) + 
  geom_area(data = subset(xd, x < 30), fill = "red") +
  geom_area(data = subset(xd, x > 80), fill = "green") +
  geom_line() +
  coord_cartesian(c(0, 120))

yd <- data.frame(density(myd$yvar)[c("x", "y")])
p3 <- ggplot(yd, aes(x, y)) + 
  geom_area(data = subset(yd, x < 30), fill = "red") +
  geom_area(data = subset(yd, x > 80), fill = "green") +
  geom_line() +
  coord_flip(c(0, 120))

gt <- ggplot_gtable(ggplot_build(p1))
gt2 <- ggplot_gtable(ggplot_build(p2))
gt3 <- ggplot_gtable(ggplot_build(p3))

gt1 <- ggplot2:::gtable_add_cols(gt, unit(0.3, "null"), pos = -1)
gt1 <- ggplot2:::gtable_add_rows(gt1, unit(0.3, "null"), pos = 0)

gt1 <- ggplot2:::gtable_add_grob(gt1, gt2$grobs[[which(gt2$layout$name == "panel")]],
                                  1, 4, 1, 4)
gt1 <- ggplot2:::gtable_add_grob(gt1, gt2$grobs[[which(gt2$layout$name == "axis-l")]],
                                 1, 3, 1, 3, clip = "off")

gt1 <- ggplot2:::gtable_add_grob(gt1, gt3$grobs[[which(gt3$layout$name == "panel")]],
                                 4, 6, 4, 6)
gt1 <- ggplot2:::gtable_add_grob(gt1, gt3$grobs[[which(gt3$layout$name == "axis-b")]],
                                 5, 6, 5, 6, clip = "off")
grid.newpage()
grid.draw(gt1)

Answer 2

上記でリンクした例のように、gridExtra パッケージが必要です。これはあなたが与えた g です。

g=ggplot(myd,aes(x=xvar,y=yvar))+
    stat_density2d(aes(fill=..level..), geom="polygon") +
    scale_fill_gradient(low="blue", high="green") + theme_bw()

geom_rect を使用して 2 つの領域を描画します

gbig=g+geom_rect(data=myd,
        aes(  NULL,
            NULL,
            xmin=0,
            xmax=lowerp,
            ymin=-10,
            ymax=20),
        fill='red',
        alpha=.0051,
        inherit.aes=F)+
  geom_rect(aes(    NULL,
            NULL,
            xmin=upperp,
            xmax=100,
            ymin=upperp,
            ymax=130),
            fill='green',
            alpha=.0051,
            inherit.aes=F)+
  opts(legend.position = "none") 

これは単純な ggplot ヒストグラムです。色付きの領域がありませんが、かなり簡単です

  dens_top <- ggplot()+geom_density(aes(x))
  dens_right <- ggplot()+geom_density(aes(x))+coord_flip()

空のグラフを作成して隅を埋める

  empty <- ggplot()+geom_point(aes(1,1), colour="white")+
              opts(axis.ticks=theme_blank(), 
                   panel.background=theme_blank(), 
                   axis.text.x=theme_blank(), 
                   axis.text.y=theme_blank(),           
                   axis.title.x=theme_blank(), 
                   axis.title.y=theme_blank())

次に grid.arrange 関数を使用します。

library(gridExtra)

grid.arrange(dens_top,     empty     , 
             gbig,         dens_right, 
                 ncol=2, 
                 nrow=2, 
                 widths=c(4, 1), 
                 heights=c(1, 4))

あまりきれいではありませんが、アイデアはそこにあります。スケールも一致していることを確認する必要があります。

Answer 3

セスの答えに基づいて（セスに感謝します、そしてあなたはすべてのクレジットに値します）、私は質問者によって提起された問題のいくつかを改善しました。コメントは短すぎてすべての問題に答えることができないので、私はこれを答え自体として使用することにしました。 いくつかの問題がまだあります、あなたの助けが必要です：

# data
set.seed (123)
xvar <- c(rnorm (1000, 50, 30), rnorm (1000, 40, 10), rnorm (1000, 70, 10))
yvar <-   xvar + rnorm (length (xvar), 0, 20)
myd <- data.frame (xvar, yvar)

require(ggplot2)

# density plot for xvar
upperp = 80   # upper cutoff
lowerp = 30

真ん中の図

 g=ggplot(myd,aes(x=xvar,y=yvar))+
    stat_density2d(aes(fill=..level..), geom="polygon") +
    scale_fill_gradient(low="blue", high="green") + 
  scale_x_continuous(limits = c(0, 110)) + 
   scale_y_continuous(limits = c(0, 110)) + theme_bw()

geom_rect2つのリージョン

gbig=g+ geom_rect(data=myd, aes(  NULL,  NULL, xmin=0,  
xmax=lowerp,ymin=0, ymax=20), fill='red', alpha=.0051,inherit.aes=F)+ 
geom_rect(aes(NULL,  NULL,   xmin=upperp,            xmax=110, 
 ymin=upperp,            ymax=110),            fill='green',            
  alpha=.0051,
            inherit.aes=F)+   
  opts(legend.position = "none", 
  plot.margin = unit(rep(0, 4), "lines"))

影付きの領域のある上部のヒストグラム

    x.dens <- density(myd$xvar)
    df.dens <- data.frame(x = x.dens$x, y = x.dens$y)

   dens_top <- ggplot()+geom_density(aes(myd$xvar, y = ..density..))
+ scale_x_continuous(limits = c(0, 110)) +
geom_area(data = subset(df.dens, x <= lowerp), aes(x=x,y=y), fill = 'red') 
 +  geom_area(data = subset(df.dens, x >= upperp), aes(x=x,y=y), fill = 'green') 
 +    opts (axis.text.x=theme_blank(), axis.title.x=theme_blank(), 
  plot.margin = unit(rep(0, 4), "lines")) + xlab ("") + ylab ("") +  theme_bw()

影付きの領域を持つ右のヒストグラム

   y.dens <- density(myd$yvar)
    df.dens.y <- data.frame(x = y.dens$x, y = y.dens$y)

    dens_right <- ggplot()+geom_density(aes(myd$yvar, y = ..density..))
   + scale_x_continuous(limits = c(0, 110)) +
  geom_area(data = subset(df.dens.y, x <= lowerp), aes(x=x,y=y), 
  fill = 'red') 
  +  geom_area(data = subset(df.dens.y, x >= upperp), aes(x=x,y=y), 
  fill = 'green')
    +      coord_flip() + 


opts (axis.text.x=theme_blank(), axis.title.x=theme_blank(), 
   plot.margin = unit(rep(0, 4), "lines")) + xlab ("") + ylab ("") 
   +  theme_bw()

空のグラフを作成して隅を埋めます

       empty <- ggplot()+geom_point(aes(1,1), colour="white")+ 
       scale_x_continuous(breaks = NA) + scale_y_continuous(breaks = NA) +
              opts(axis.ticks=theme_blank(),
                   panel.background=theme_blank(),
                   axis.text.x=theme_blank(),
                   axis.text.y=theme_blank(),
                   axis.title.x=theme_blank(),
                   axis.title.y=theme_blank())

次に、grid.arrange関数を使用します。

library(gridExtra)
 grid.arrange(dens_top, empty , gbig, dens_right, ncol=2,nrow=2,
 widths=c(2, 1), heights=c(1, 2))

PS：（1）誰かがグラフを完全に揃えるのを手伝ってもらえますか？（2）プロット間の追加のスペースを削除するのを手伝ってもらえますか？マージンを調整してみましたが、xとyの密度プロットと中央のプロットの間にスペースがあります。