Wizualizacja danych z biblioteką ggplot2
- Wykresy zmiennej ilościowej
- Wykresy zmiennej jakościowej
- Wykresy dwóch zmiennych ilościowych
- Wykresy dwóch zmiennych jakościowych
- Wykresy zmiennej ilościowej vs zmiennej jakościowej
- Wykresy bąbelkowe (3x Challenge)
- Kilka wykresów na jednym panelu (2x Challenge).
Przydatne materiały:
- ggplot2
cheatsheet
- A.
Kassambara - Guide to Create Beautiful Graphics in R. - Hadley Wickham “ggplot2”
Dane pochodzą ze strony https://flixgem.com/ (wersja zbioru danych z dnia 12 marca 2021). Dane zawierają informacje na temat 9425 filmów i seriali dostępnych na Netlix.
Wizualizacja danych z ggplot2
theme_set(theme_bw())
Podstawowe zasady tworzenia wykresów z ggplot2:
- do funkcji ggplot() podajemy ramkę danych oraz opcjonalnie
osie x, y i parametry shape, color,
fill, group
- dodajemy wykresy za pomocą funkcji zaczynających się geom_
lub stat_
- modyfikujemy wykresy dodając legendy, tytuły, znaczniki na osiach
etc.
Do szybkich analiz można skorzystać z funkcji qplot(), która automatycznie dobiera typ wykresu do rodzaju danych.
Wykresy zmiennej ilościowej
dane %>%
filter(Languages=="Polish") %>%
ggplot(aes(x = IMDb.Score)) +
geom_histogram(
aes(fill = Series.or.Movie)
,bins = 10
,color = 'black'
) +
labs(title = 'Polskie filmy i seriale')
ggplot(dane, aes(x=IMDb.Score, fill=Series.or.Movie)) +
geom_density(alpha=.25) +
labs(title = 'Gęstość rozkładu ocen')
Wykresy zmiennej jakościowej
dane %>%
filter(Runtime != '') %>%
ggplot(aes(Runtime)) +
geom_bar(aes(fill = Runtime))+
scale_x_discrete(
limits = c('< 30 minutes'
,'30-60 mins'
,'1-2 hour'
,'> 2 hrs')
,labels = function(x) str_wrap(x, width = 8)
) +
theme(
legend.position = 'none'
,axis.text.x = element_text(angle = 45, vjust = 1, hjust = 1)
) +
scale_fill_manual(values = brewer.pal(4, 'Accent'))
Wykresy dwóch zmiennych ilościowych
ggplot(dane, aes(x = IMDb.Score, y = IMDb.Votes)) +
geom_point(aes(color = Series.or.Movie)) +
geom_smooth(
method = 'loess'
,se = FALSE
) +
theme(legend.position = c(0.2, 0.8))
Wykresy dwóch zmiennych jakościowych
dane %>%
filter(Runtime != '') %>%
ggplot(aes(x = Series.or.Movie, y = Runtime)) +
geom_jitter(aes(color = Runtime)) +
theme(legend.position = 'none') +
scale_y_discrete(
limits = c('< 30 minutes'
,'30-60 mins'
,'1-2 hour'
,'> 2 hrs')
) +
labs(x = '', y = '')
Wykresy zmiennej ilościowej vs zmiennej jakościowej
medians = dane %>%
group_by(Series.or.Movie) %>%
summarize(m = median(IMDb.Score, na.rm = TRUE))
ggplot(dane, aes(x = Series.or.Movie, y = IMDb.Score)) +
geom_boxplot(
aes(fill = Series.or.Movie)
,outlier.alpha = 0.25
) +
geom_text(
data = medians
,aes(x = Series.or.Movie, y = m, label = m)
,color = 'blue'
,hjust = 7
) +
stat_boxplot(geom ='errorbar', position = 'dodge') +
stat_summary(
aes(ymax = ..y.., ymin = ..y..)
,fun = mean
,geom = 'errorbar'
,width = .75
,linetype = 'solid'
,position = 'dodge'
,color = 'white'
,size = 1
) +
theme(legend.position = 'none')
Wykresy bąbelkowe
gatunki <- dane %>%
select(Genre) %>%
unlist() %>%
strsplit(',') %>%
unlist() %>%
trimws() %>%
table() %>%
as.data.frame()
gatunki <- data.frame(
Gatunek = gatunki$.
,`Count` = gatunki$Freq
,`IMDb Score Average` = NA
,`IMDb Votes Average` = NA
)
for (i in 1:nrow(gatunki)) {
gatunki$IMDb.Score.Average[i] <- dane %>%
filter(str_detect(Genre, gatunki$Gatunek[i] %>%
as.character() %>% eval())) %>%
select(IMDb.Score) %>% unlist() %>% mean(na.rm = TRUE)
gatunki$IMDb.Votes.Average[i] <- dane %>%
filter(str_detect(Genre, gatunki$Gatunek[i] %>%
as.character() %>% eval())) %>%
select(IMDb.Votes) %>% unlist() %>% mean(na.rm = TRUE)
}
ggplot(gatunki, aes(IMDb.Score.Average, IMDb.Votes.Average, label = Gatunek)) +
geom_point(aes(color = Gatunek, size = Count)) +
geom_text_repel() +
theme(legend.position = 'none')
Kilka wykresów na jednym panelu
dane %>%
filter(Runtime != '') %>%
ggplot(aes(x = IMDb.Score)) +
geom_histogram(
aes(fill = Series.or.Movie)
,bins = 50
,color = 'black'
) +
#facet_grid(.~ Series.or.Movie) +
# facet_grid(Series.or.Movie ~ .) +
# facet_grid(Runtime ~ Series.or.Movie, scales = 'free') +
# facet_wrap(vars(Series.or.Movie), ncol = 2) +
facet_wrap(vars(Series.or.Movie), nrow = 2) +
# facet_wrap(vars(Series.or.Movie, Runtime), nrow = 2, scales = 'free') +
theme(legend.position = 'none')
Zadanie domowe
Korzystając z paczki danych “germancredit” dotyczącą oceny kredytowej (creditability) wybranych klientów pewnego banku wykreśl zmienną ilościową (np. wysokość kredytu); zmienną jakościową (ryzyko); ilościową wg jakościowej (np. wiek wg ryzyka); 2 ilościowe (wiek wg wysokości kredytu) oraz wykres bąbelkowy wg własnego pomysłu + przedstaw kilka wykresów na 1 panelu.
data("germancredit")
attach(germancredit)
# http://archive.ics.uci.edu/ml/datasets/Statlog+(German+Credit+Data)
Wykres 1 zmiennej ilościowej -
germancredit %>%
ggplot(aes(x = age.in.years,)) +
geom_histogram(
aes(fill = mean(credit.amount) )
,bins = 20
,color = 'black'
) +
labs(title = 'Wysokość kredytu w zależności od wieku')
ggplot(germancredit, aes(x=credit.amount, fill=creditability )) +
geom_density(alpha=.2) +
labs(title = 'Gęstość rozkładu wysokości kredytu')
Wykres zmiennej jakościowej- ryzyko mierzone wykonywaną pracą
germancredit %>%
filter(job != '') %>%
ggplot(aes(job)) +
geom_bar(aes(fill = job))+
scale_x_discrete(
limits = c('unskilled - resident','skilled employee / official','management/ self-employed/ highly qualified employee/ officer', 'unemployed/ unskilled - non-resident')
,labels = function(x) str_wrap(x, width = 8)
) +
theme(
legend.position = 'none'
,axis.text.x = element_text(angle = 45, vjust = 1, hjust = 1)
) +
scale_fill_manual(values = brewer.pal(4, 'Accent'))
i pozostałe poniżej :-)
Wykres zmiennej ilościowej wg jakościowej - wysokość kredytu wg ryzyka:
medians = germancredit %>%
group_by(creditability) %>%
summarize(m = median(credit.amount, na.rm = TRUE))
ggplot(germancredit, aes(x = creditability, y = credit.amount)) +
geom_boxplot(
aes(fill = creditability)
,outlier.alpha = 0.25
) +
geom_text(
data = medians
,aes(x = creditability, y = m, label = m)
,color = 'red'
,hjust = 7
) +
stat_boxplot(geom ='errorbar', position = 'dodge') +
stat_summary(
aes(ymax = ..y.., ymin = ..y..)
,fun = mean
,geom = 'errorbar'
,width = .75
,linetype = 'solid'
,position = 'dodge'
,color = 'white'
,size = 1
) +
theme(legend.position = 'none')
Wykres dwóch zmiennych ilościowych
ggplot(germancredit, aes(x = credit.amount, y = age.in.years)) +
geom_point(aes(color = job)) +
geom_smooth(
method = 'lm'
,se = FALSE
) +
theme(legend.position = c(0.2, 0.8))
Wykres babelkowy
cele <- germancredit %>%
select(purpose) %>%
unlist() %>%
strsplit(',') %>%
unlist() %>%
trimws() %>%
table() %>%
as.data.frame()
cele <- data.frame(
Cel = cele$.
,`Count` = cele$Freq
,`duration.in.month.average` = NA
,`credit.amount.average` = NA
)
for (i in 1:nrow(cele)) {
cele$duration.in.month.average[i] <- germancredit %>%
filter(str_detect(purpose, cele$Cel[i] %>%
as.character() %>% eval())) %>%
select(duration.in.month) %>% unlist() %>% mean(na.rm = TRUE)
cele$credit.amount.average[i] <- germancredit %>%
filter(str_detect(purpose, cele$Cel[i] %>%
as.character() %>% eval())) %>%
select(credit.amount) %>% unlist() %>% mean(na.rm = TRUE)
}
ggplot(cele, aes(duration.in.month.average, credit.amount.average, label = Cel)) +
geom_point(aes(color = Cel, size = Count)) +
geom_text_repel() +
theme(legend.position = 'none')
Kilka wykresow na jednym panelu
germancredit %>%
filter(age.in.years != '') %>%
ggplot(aes(x = age.in.years)) +
geom_histogram(
aes(fill = personal.status.and.sex)
,bins = 40
,color = 'black'
) +
facet_grid(personal.status.and.sex ~ .) +
theme(legend.position = 'none')
Zadania dodatkowe - dla chętnych:
CHALLENGE 1: Stwórz wykres pokazujący aktorów grających w najpopularniejszych produkcjach.
aktorzy <- dane %>%
select(Actors) %>%
top_n(50) %>%
unlist() %>%
strsplit(',') %>%
unlist() %>%
trimws() %>%
table() %>%
as.data.frame()
aktorzy <- data.frame(
Aktor = aktorzy$.
,`Count` = aktorzy$Freq
,`IMDB Score Average` = NA
,`IMDB Votes Average` = NA
)
for (i in 1:nrow(aktorzy)) {
aktorzy$IMDB.Score.Average[i] <- dane %>%
filter(str_detect(Actors, aktorzy$Aktor[i] %>%
as.character() %>% eval())) %>%
select(IMDb.Score) %>% unlist() %>% mean(na.rm = TRUE)
aktorzy$IMDB.Votes.Average[i] <- dane %>%
filter(str_detect(Actors, aktorzy$Aktor[i] %>%
as.character() %>% eval())) %>%
select(IMDb.Votes) %>% unlist() %>% mean(na.rm = TRUE)
}
ggplot(aktorzy, aes(IMDB.Score.Average, IMDB.Votes.Average, label = Aktor)) +
geom_point(aes(color = Aktor, size = Count)) +
geom_text_repel() +
theme(legend.position = 'none')
CHALLENGE 2: Stwórz wykres pokazujący w jakich latach powstawały najpopularniejsze produkcje.
# miejsce na kod
CHALLENGE 3: Jakie są najpopularniejsze języki dostępne na Netflixie? Podpowiedź: wykres kolumnowy.
dane%>%
pull(Languages) %>%
paste0(collapse = ', ') %>%
str_extract_all('[A-Za-z]+') %>%
unlist() %>%
table() %>%
as.data.frame()%>%
rename(Jezyk = ".", ile = Freq)%>%
arrange(-ile)%>%
head(6)%>% ggplot(aes(x=Jezyk,y=ile))+
geom_col(aes(fill=Jezyk))+
labs(title = "Top 6 najpopularniejszych języków")+
geom_text(aes(label = ile), vjust = 1)
CHALLENGE 4: Dla filmów i seriali stwórz wykresy ocen z poszczególnych portali (Hidden Gem, IMDb, Rotten Tomatoes, Metacritic). Podpowiedź: warto odpiwotować dane do formatu long.
# miejsce na kod
p1 = ggplot(dane, aes(x = IMDb.Score, y = IMDb.Votes, color = Series.or.Movie)) +
geom_point() +
theme(legend.position = c(0.3, 0.8))
p2 = ggplot(gatunki, aes(IMDb.Score.Average, IMDb.Votes.Average, label = Gatunek)) +
geom_point(aes(color = Gatunek, size = Count)) +
geom_text_repel() +
theme(legend.position = 'none')
grid.arrange(p1, p2, ncol = 2)
CHALLENGE 5: Jakie wytwórnie filmowe produkują najwięcej i jak się to zmieniało na przestrzeni ostatnich lat?
# miejsce na kod