如何用R的ggplot2为状态图添加跨状态黑色垂直连接线

你已经通过以下代码实现了纵轴为离散状态、横轴为时间的状态图，不同状态阶段用对应颜色的线段展示：

library("ggplot2")

states <- data.frame(state = factor(c(2, 1, 2, 1)),
                     start = c(0.5, 1.5, 3.5, 5.5),
                     end = c(1.5, 3.5, 5.5, 7.5))

ggplot(states, aes(x = start,
                   xend = end,
                   y = state,
                   yend = state,
                   color = state)) + 
  geom_segment(size = 3)

要在相邻不同状态的阶段之间添加黑色垂直连接线，只需按以下步骤操作：

• 构造连接线数据：提取相邻状态的切换时间点、前后状态，生成用于绘制垂直线的数据集。因为无时间空白，前一阶段的end与后一阶段的start是同一时间点。
• 添加垂直连线图层：在原有绘图代码基础上，新增geom_segment图层，专门绘制黑色垂直线，避免继承全局的颜色映射。

完整代码如下：

library("ggplot2")

states <- data.frame(state = factor(c(2, 1, 2, 1)),
                     start = c(0.5, 1.5, 3.5, 5.5),
                     end = c(1.5, 3.5, 5.5, 7.5))

# 构造连接线数据：取前一行的end时间、状态，和当前行的状态
connect_lines <- data.frame(
  x = head(states$end, -1),
  xend = head(states$end, -1),
  y = head(states$state, -1),
  yend = tail(states$state, -1)
)

ggplot() +
  # 先画状态阶段的彩色线段
  geom_segment(data = states, 
               aes(x = start, xend = end, y = state, yend = state, color = state),
               size = 3) +
  # 再画状态切换的黑色垂直线
  geom_segment(data = connect_lines,
               aes(x = x, xend = xend, y = y, yend = yend),
               color = "black", size = 1)

这段代码会在每个状态切换的时间点，用黑色垂直线连接前后两个状态的线段，完成状态图的补全。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Philip Leifeld