R | ggplot2 | bar chart

 

 

ggplot2 패키지를 사용하여 bar chart 막대그래프 그리는 방법

막대그래프는 주로 숫자형 변수와 범주형 변수의 관계를 볼 때 사용됨.

 

1. X축의 값만 지정하여 그리는 방법(하나의 이산형 변수 사용)
2. X축 1개 Y축 1개 각각 지정하여 그리는 방법(하나의 이산형 변수, 하나의 범주형 변수)

 

·ggplot2 패키지에는 총 3가지 함수 제공 geom_bar() , geom_col() , stat_count() 

geom_bar(
  mapping = NULL,
  data = NULL,
  stat = "count",
  position = "stack",
  ...,
  just = 0.5,
  width = NULL,
  na.rm = FALSE,
  orientation = NA,
  show.legend = NA,
  inherit.aes = TRUE
)

geom_col(
  mapping = NULL,
  data = NULL,
  position = "stack",
  ...,
  just = 0.5,
  width = NULL,
  na.rm = FALSE,
  show.legend = NA,
  inherit.aes = TRUE
)

stat_count(
  mapping = NULL,
  data = NULL,
  geom = "bar",
  position = "stack",
  ...,
  width = NULL,
  na.rm = FALSE,
  orientation = NA,
  show.legend = NA,
  inherit.aes = TRUE
)

 

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00. 패키지 로드 및 데이터 불러오기 

- 데이터는 ggplot2 패키지 데이터 셋인 'diamonds' 사용 

library(ggplot2) # 패키지 로드

df <- diamonds
df %>% str()
df %>% head()

 

 

 

 

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01. X축 변수만 지정하여 그래프 그리기 

 

1) 하나의 이산형 변수를 X축으로 지정

ggplot(diamonds) +
  geom_bar(aes(x = cut, fill = ..count..)) +
  xlab("") + ylab("") +
  scale_fill_gradient(low = "#CCE5FF", high =  "#FF00FF") +
  theme_classic() + 
  ggtitle("Continuous Color")

 

- stat='count'가 geom_bar의 default이기 때문에 y축에 자동으로 cut의 범주별로 count가 나타난다. 

 

ggplot(diamonds) +
  geom_bar(aes(x = cut, fill = cut), alpha = 0.4) +
  xlab("") + ylab("") +
  theme_classic() + 
  ggtitle("Discrete Color")

 

 

2) 하나의 이산형 변수를 y축으로 지정하여 plotting

# x축 대신 y축에 cut 변수를 넣어주면 됨
ggplot(diamonds) +
  geom_bar(aes(y = cut, fill = cut),alpha = 0.4) +
  xlab("") + ylab("") +
  theme_classic() + ggtitle("Discrete Color")

 

 

3) position = 'dodge' 사용 

- x축에 diamond의 color 변수를 지정하고 color에 따른 cut의 등급 count를 position = 'dodge'를 사용하여 plotting 할 수 있음.

ggplot(diamonds) +
  geom_bar(aes(x = color, fill = cut),
           position = 'dodge', alpha = 0.4) +
  xlab("") + ylab("") +
  theme_classic() + ggtitle("Discrete Color")

 

 

4) color별로 cut의 상대적인 비율을 나타내는 Bar Chart

 

·  x축 color

·  fill = cut

·  position = 'fill'

 

ggplot(diamonds)+
  geom_bar(aes(color, fill=cut), position='fill' , alpha = 0.4) +
  xlab("") + ylab("") +
  theme_classic() + ggtitle("다이아몬드의 color별로 cut의 비율")

 

 

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02. X축 변수, Y축 변수 모두 지정하여 그래프 그리기 

·x축 변수, y축 변수 모두 지정하여 그래프를 그리기 위해선 꼭 stat = 'identity'를 넣어야 함!

 

1) cut에 따른 평균 Price Bar chart

 

· diamonds 데이터 셋 사용 

· cut별로 평균 price 계산

cut_mean <- diamonds %>% group_by(cut) %>% summarise(Mean = round(mean(price, na.rm = T)))

 

 

· x축을 cut 변수, y축을 Mean 변수로 지정하여 plotting

· 각 막대는 cut에 따라 색 지정(fill  = cut)

ggplot(cut_mean) +
  geom_bar(aes(x = cut, y = Mean, fill = cut), stat = 'identity', alpha = 0.4) +
  xlab("") + ylab("") +
  theme_classic() + ggtitle("Cut에 따른 평균 Price")

 

 

2) 환자(ID) 별로 수면시간 증가량(extra) 비교 Bar Chart

 

· sleep 데이터 셋 사용 

  - extra : 수면시간 증감량

  - group : 약의 종류 '1', '2'

  - ID: 환자 id

 

 

· x축 ID, y축 extra, fill = extra를 사용해 환자별로 복용한 약에 따른 수면시간의 증감을 bar chart로 그릴 수 있음

ggplot(sleep) +
  geom_bar(aes(x = ID, y = extra, fill = group),
           stat = 'identity',alpha = 0.4) +
  xlab("") + ylab("") +
  theme_classic() + ggtitle("약의 종류에 따른 환자의 수면시간 증감량")

 

 

· 다른 방법으로 x축 ID, y축 extra, fill = group , position = 'dodge'를 사용해 환자별로 복용한 약에 따른 수면시간의 증감을 bar chart로 그릴 수 있음

ggplot(sleep) +
  geom_bar(aes(x = ID, y = extra, fill = group),
           position = 'dodge',
           stat = 'identity',alpha = 0.4) +
  xlab("") + ylab("") +
  theme_classic() + ggtitle("약의 종류에 따른 환자의 수면시간 증감량")

 

 

 

3)  facet_wrap() 함수를 추가하여 여러 개의 그래프를 한 번에 그리기

ggplot(sleep) +
  geom_bar(aes(x = ID, y = extra, fill = group),
           position = 'dodge',
           stat = 'identity',alpha = 0.4) +
  facet_wrap(~group)+
  xlab("") + ylab("") +
  theme_gray() + ggtitle("약의 종류에 따른 환자의 수면시간 증감량")

 

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참고 문헌(reference)

참고 서적 / 위키북스|Must Learning with R (개정판)

https://wikidocs.net/book/4315

Must Learning with R (개정판)

 

참고 사이트 

https://ggplot2.tidyverse.org/reference/geom_bar.html

Bar charts — geom_bar

https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=coder1252&logNo=220931268317&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.com%2F 

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