使用 GGplot 以图形方式表示数字信号

Question

考虑一个最小的例子：

signals <- tibble(
  time = 1:20,
  long = c(rep(0,10),rep(1,10)),
  medium = c(rep(0,5),rep(1,5),rep(0,5),rep(1,5)),
  short = c(rep(0,2),rep(1,2),rep(0,2),rep(1,2),rep(0,2),rep(1,2),rep(0,2),rep(1,2),rep(0,2),rep(1,2)),
  random = c(sample(2,20,TRUE)-1)
)

signals %<>% 
  pivot_longer(!time,names_to = "signals")

我想使用 ggplot 来显示各种 1 或 0 的信号。我研究了点图和条形图，但不知何故我一直把它们变成直方图，这是我不想要的。我将如何创建一个通常看起来像这样的图，但不是直方图：

Answer 1

您可以将数据旋转为长格式，然后只需在 x 轴上绘制时间，name在 y 轴上绘制旋转数据框的列。这fill将是value列：

ggplot(tidyr::pivot_longer(signals, -time), 
       aes(time, name, fill = factor(value))) +
  geom_point(size = 8, shape = 21) + 
  scale_y_discrete('Signals') +
  scale_fill_manual('Value', values = c('white', 'black')) +
  theme_gray(base_size = 16) 

然而，创建二进制信号图的更典型方法是使用geom_step：

ggplot(tidyr::pivot_longer(signals, -time), aes(time, value)) +
  geom_step(linewidth = 1) +
  scale_y_continuous('Signals', expand = c(0.5, 0.5)) +
  scale_x_continuous('Time (s)', limits = c(0, 20)) +
  facet_grid(name~., switch = 'y') +
  theme_minimal(base_size = 16) +
  theme(panel.spacing.y = unit(0, 'mm'),
        axis.text.y = element_blank(),
        axis.ticks.y = element_blank(),
        panel.grid.major.y = element_blank(),
        panel.grid.minor.y = element_blank(),
        strip.background = element_blank(),
        strip.text.y.left = element_text(size = 14, angle = 0, hjust = 1))