ggplotで他の変数を基準に並び替える

数値で並び替える場合

以下のようなグラフで考える。

library(tidyverse)

data(diamonds)

# データ作成
df = diamonds %>% 
  group_by(clarity, cut) %>% 
  summarise(n = n()) %>% 
  ungroup()

# わかりやすいものだけ抽出
df_filtered = df %>% 
  filter(clarity %in% c('SI2', 'VVS2', 'IF'))

# clarityの標準の順番
df_filtered %>% 
  ggplot(aes(n, cut, fill = clarity)) +
  geom_col() +
  facet_wrap(. ~ clarity)

このとき、各facetでの棒グラフはデータフレームでcutが出てきた順で、グラフの下からFair,Good,...といった表示になっている。

このとき、各facet毎に、棒グラフの長さ順で並び替えたい。

factor変数に対して、他の変数を基準に並び替えたい場合は一般的にfct_reorderで並び替える。今回は2変数を基準にするのでfct_reorder2を使う。

df_filtered %>% 
  mutate(cut = fct_reorder2(cut, n, clarity)) %>% # nで並び替える
  ggplot(aes(n, cut, fill = clarity)) +
  geom_col() +
  facet_wrap(. ~ clarity)

結果を見ると、並び替えは起きているようだが上手くいっていない。

データを出力してみると、以下のようになっており先程と同様にデータフレームでcutが出てきた順で、グラフの下からIdeal,Fair,...といった表示になっている。

df_filtered %>% 
  mutate(cut = fct_reorder2(cut, n, clarity)) %>% # nで並び替える
  arrange(cut)

グラフで使う場合はreorder_withinを使う。

df_filtered %>% 
  mutate(cut = reorder_within(cut, n, clarity)) %>% # n, clarityで並び替える
  ggplot(aes(n, cut, fill = clarity)) +
  geom_col() +
  scale_y_reordered() + # __で結合されているのを削除
  facet_wrap(. ~ clarity, scales = 'free_y') # 自分のfacet変数のみ

これは内部的に指定した変数(cut, clarity)を結合した新たな変数を用いてnで並び替えをおこなっている。
そのため、新たな結合された変数cut__clarityの出た順になるため各clarityのfacetでは自分のclarityが入っているcut__clarity以外はデータがないので「出た順に並び替える」ことができる。

df_filtered %>% 
  mutate(cut = reorder_within(cut, n, clarity)) %>% 
  arrange(cut)

なお、コード中にscale_y_reorderedおよび、scales = 'free_y'を追加しているが、前者は「表示を結合状態から元に戻す」働きがある。

また、後者はデータがない部分を非表示にする働きがある。今回の場合、cut__clarityが自facet内のclarity以外はデータがないが表示自体はされるためscales = 'free_y'で非表示にできる。

これらを外して表示すると意味がわかりやすい。

df_filtered %>% 
  mutate(cut = reorder_within(cut, n, clarity)) %>% # n, clarityで並び替える
  ggplot(aes(n, cut, fill = clarity)) +
  geom_col() +
  # scale_y_reordered() + # __で結合されているのを削除
  facet_wrap(. ~ clarity) #, scales = 'free_y')

www.rdocumentation.org

facetを並び替える

facetは一般的にfactorとなっている。これを別変数を基準にしてfacetを並び替える。

データとして、clarity毎に1文字目を基準にgroupを作り、このgroup毎にclarityのfacetを並び替えて先程と同様のグラフを作成する。

df2 = diamonds %>% 
  mutate(clarity_group = substr(clarity, 1, 1)) %>% 
  group_by(clarity_group, clarity, cut) %>% 
  summarise(n = n()) %>% 
  ungroup()

df2 %>% 
  distinct(clarity_group, clarity) %>% 
  arrange(clarity_group, clarity)

これをそのまま出力すると、当たり前だがclarityの順でfacetが表示される。

df2 %>% 
  ggplot(aes(n, cut, fill = clarity)) +
  geom_col() +
  facet_wrap(. ~ clarity)

これを同じclarity_groupを固めて表示したい。

facetに2軸を指定する方法

1つ目の方法として、clarity_groupもfacetに表示する方法が考えられる。

df2 %>% 
  ggplot(aes(n, cut, fill = clarity)) +
  geom_col() +
  facet_wrap(. ~ clarity_group + clarity)

目的通りclarity_groupが固まって表示されているが、facetと凡例の順が一致していないし、表示があまりきれいではない。

fct_reorderを使う方法

前節でちらっと出たfct_reorderを使い、clarityをclarity_group基準に並び替える。

df2 %>% 
  mutate(clarity = fct_reorder(clarity, clarity_group)) %>% 
  ggplot(aes(n, cut, fill = clarity)) +
  geom_col() +
  facet_wrap(. ~  clarity)

この場合は、facetと凡例の順番が一致している。

任意の順にする

また、今回clarity_groupはcharなのでアルファベット順だが任意のclarity_group順にしたい場合は、factorに変換する。

この際、そのままfct_reorderに指定すると型エラーになるのでas.numericでnumericに変換する必要がある。なお、factorをnumericにするとlevel部分の数値となる。

df2 %>% 
  mutate(clarity_group = factor(clarity_group, levels = c('S', 'V', 'I')),
         clarity = fct_reorder(clarity, as.numeric(clarity_group))) %>% # numericにする
  ggplot(aes(n, cut, fill = clarity)) +
  geom_col() +
  facet_wrap(. ~  clarity)