ggplot2 팁 (두번째)

• 데이터 불러오기 : 태양 흑점

library(ggplot2)
library(dplyr)

# 데이터 확인
head(sunspot.month)

## [1] 58.0 62.6 70.0 55.7 85.0 83.5

start(sunspot.month)

## [1] 1749    1

end(sunspot.month)

## [1] 2013    9

time(sunspot.month) %>% head

## [1] 1749.000 1749.083 1749.167 1749.250 1749.333 1749.417

frequency(sunspot.month)

## [1] 12

• ts 형식을 데이터 프레임으로 변환하기

# 데이터 프레임으로 변환
dateStart = start(sunspot.month)
dateStart = as.Date(paste0(dateStart[1], '-', dateStart[2], '-01'))
dateEnd = end(sunspot.month)
dateEnd = as.Date(paste0(dateEnd[1], '-', dateEnd[2], '-01'))
dat = data.frame(date = seq(dateStart, dateEnd, by='1 month'),
                 sunspot = as.numeric(sunspot.month))
head(dat)

##         date sunspot
## 1 1749-01-01    58.0
## 2 1749-02-01    62.6
## 3 1749-03-01    70.0
## 4 1749-04-01    55.7
## 5 1749-05-01    85.0
## 6 1749-06-01    83.5

참고로 Stackoverflow에는 ts를 data.frame으로 변환하는 다양한 방법을 소개하고 있다. 다음은 한 예이다.

require(zoo)
dat2 = data.frame(date=as.Date(as.yearmon(time(sunspot.month))),
                  sunspot=as.matrix(sunspot.month))
head(dat2)

##         date sunspot
## 1 1749-01-01    58.0
## 2 1749-02-01    62.6
## 3 1749-03-01    70.0
## 4 1749-04-01    55.7
## 5 1749-05-01    85.0
## 6 1749-06-01    83.5

• 시각화

# ggplot2
ggplot(dat, aes(x=date, y=sunspot)) + 
  geom_point() + 
  geom_line()

만약 10년 단위의 x-레이블을 확인하고 싶다면,

# ggplot2
ggplot(dat, aes(x=date, y=sunspot)) + 
  geom_point() + 
  geom_line() + 
  scale_x_date(date_breaks = '10 years', date_labels = '%Y')

ggplot2는 그래프 출력물에 대해 미세조정을 할 수 있다는 장점이 있지만, 수많은 함수와 인자들을 모두 외우기란 적어도 필자에게는 불가능에 가깝다. 특히나 항상 시각화를 하는 게 아니고, 필요할 때에만 한다면. 그런데 최근 1-2주 동안 정말 전처리, 시각화, EDA만 하다 보니, 뭔가 특단의 조치가 필요하다는 생각이 들었다.

위의 예처럼 ‘10년 단위의 x-레이블을 적어보고 싶다.’는 간단한 생각이지만, 이를 ggplo2에서 구현하려면, + scale_x_date(date_breaks = '10 years', date_labels = '%Y')를 정확하게 기억하고 있어야 한다. 하지만 어제 검색을 통해 구현을 했더라도, 오늘 다시 하려면, …

한 가지 필자가 자주 사용하는 방법은 [CTRL] + [SHIFT] + F를 눌러서 Find in Files를 활용하는 것이다. 동일한 프로젝트에서 위의 방법을 활용했다면 10 years와 같은 검색어를 넣어서 금방 확인할 수 있을 것이다.

10년 단위의 x-레이블은 위처럼 글자가 서로 겹치기 때문에 아래와 같이 바꿔 주는 게 좋다.

# ggplot2
ggplot(dat, aes(x=date, y=sunspot)) + 
  geom_point() + 
  geom_line() + 
  scale_x_date(date_breaks = '10 years', date_labels = '%Y') + 
  theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, vjust = 0.5, hjust=1))

이런 일이 자주 반복되니 다시 한 번 더 꾀를 내게 된다. 아예 내가 잘 기억할 수 있는 짧은 구문을 만들어 버리는 것이다.

x_label_10years = function() {
  scale_x_date(date_breaks = '10 years', date_labels = '%Y')
}
x_label_vertical = function() {
  theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, vjust = 0.5, hjust=1))
}

x_label_vertical()의 경우, 정말 자주 활용할 수 있을 듯 하다. 하지만 x_label_10years()는 그다지 확장성이 높지 않은 듯 하다.

ggplot(dat, aes(x=date, y=sunspot)) + 
  geom_point() + 
  geom_line() + 
  x_label_10years() + 
  x_label_vertical()

그래서 짜잔.

x_label_date = function(cycle) {
  if (cycle == '10 years') {
    return(scale_x_date(date_breaks = '10 years', date_labels = '%Y'))
  } else if (cycle == '1 year') {
    return(scale_x_date(date_breaks = '1 year', date_labels = '%Y'))
  } else if (cycle == '1 month') {
    return(scale_x_date(date_breaks = '1 month', date_labels = '%Y-%m'))
  } else if (cycle == '1 week') {
    return(scale_x_date(date_breaks = '1 week', date_labels = '%Y-%m-%d'))
  } else if (cycle == '1 day') {
    return(scale_x_date(date_breaks = '1 day', date_labels = '%Y-%m-%d'))
  } else {
    message("consider `scale_x_date(date_breaks = '1 day', date_labels='%d')` with %Y, %y, %m, %d, %H, %M, or %S")
    error("cycle unknown. try x_label_date('1 day') and modify it yourself")
  }
}

#ggplot(dat[1:100,], aes(x=date, y=sunspot)) +
ggplot(dat, aes(x=date, y=sunspot)) + 
  geom_point() + 
  geom_line() + 
  x_label_date('1 year') + 
  x_label_vertical() + 
  coord_cartesian(xlim=c(as.Date('1749-01-01'), 
                         as.Date('1760-01-01')))

만약 필요한 형식이 조금 다르다면 x_label_date('')로 힌트를 얻을 수 있다.

결론

ggplot() + ... + 
  x_label_date('1 year') + 
  x_label_vertical()