如何在ggplot的geom_col中按分栏值排序x轴因子？

问题背景 #

现有如下R代码生成带分栏（position_dodge）的柱状图：

library(tidyverse)

adf <- data.frame(a=c(5,6,8), b=c(3,2,1), z=factor(c('a','b','c'),levels=c('b','c','a')))

ldf <- adf |> pivot_longer(cols = c(a,b))

p <- ggplot()
p <- p+geom_col(data=ldf,
                aes(x=z,
                    y=value,
                    fill=name),
                position = position_dodge())
print(p)

需要生成两个图表：

• 其一将x轴因子z按原数据a列值降序排列
• 其二按原数据b列值降序排列

已知可通过修改原始数据框重设因子水平实现，但希望了解能否在ggplot的aes参数中，使用forcats包的fct_reorder（或其他函数）直接处理？由于传入ggplot的是长格式数据，无法直接引用原数据的a、b列，是否必须在原始数据框中显式重排因子z？

解决方案 #

不需要提前修改原始数据框的因子水平，有两种可行方法实现需求：

方法一：在ggplot的aes中直接引用原始宽数据列 #

利用fct_reorder可以接受外部匹配长度向量的特性，直接在aes中引用原始数据adf的a/b列作为排序依据，负号用于实现降序排列：

# 按原数据a列降序排列x轴z因子
p_a <- ggplot() +
  geom_col(data = ldf,
           aes(x = fct_reorder(z, -adf$a),
               y = value,
               fill = name),
           position = position_dodge()) +
  labs(x = "z (按a列降序)")
print(p_a)

# 按原数据b列降序排列x轴z因子
p_b <- ggplot() +
  geom_col(data = ldf,
           aes(x = fct_reorder(z, -adf$b),
               y = value,
               fill = name),
           position = position_dodge()) +
  labs(x = "z (按b列降序)")
print(p_b)

原理：长数据ldf中的z与原始数据adf的z是一一对应的（每个z水平对应原始数据的一行，长数据仅将每行拆分为两行），因此adf$a/adf$b的长度与ldf$z的分组长度匹配，fct_reorder可以正确为每个z水平赋予排序权重。

方法二：转换长数据时保留原始排序依据 #

如果希望完全基于长数据内部的列操作，可以在pivot_longer时将原始a/b列的信息保留到长数据中，再用fct_reorder排序：

# 转换长数据时保留原始a、b列的数值
ldf_with_base <- adf |>
  pivot_longer(cols = c(a, b), names_to = "name", values_to = "value") |>
  mutate(
    a_val = rep(adf$a, each = 2),  # 每个z对应两行，重复a列数值两次
    b_val = rep(adf$b, each = 2)   # 同理处理b列
  )

# 按a列降序的图表
p_a2 <- ggplot(ldf_with_base) +
  geom_col(aes(x = fct_reorder(z, -a_val),
               y = value,
               fill = name),
           position = position_dodge()) +
  labs(x = "z (按a列降序)")

# 按b列降序的图表
p_b2 <- ggplot(ldf_with_base) +
  geom_col(aes(x = fct_reorder(z, -b_val),
               y = value,
               fill = name),
           position = position_dodge()) +
  labs(x = "z (按b列降序)")

这种方式避免了在ggplot中引用外部数据，所有操作都基于长数据自身的列完成。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者PM.