How to fill a barplot, not according to the occurences of an element in a dataset, but according to its value in another variable? See example

Imagine having this dataset:

Country Energy_Source Twh   Tot
Italy   Biofuel        24.5 100
Italy   Nuclear        15.4 100
Italy   Gas            40.1 100
Italy   Hydro          20.0 100
France  Biofuel        20.0 120
France  Nuclear        75.0 120
France  Gas            10.0 120
France  Hydro          4.3  120
France  Wind           10.7 120   

Note: Tot is the sum of Twh by Country

dataset1 <- data.frame(
  "Country" = c(rep(x = "Italy", times = 4), rep(x = "France", times = 5)),
  "Energy_Source" = c("Biofuel", "Nuclear", "Gas", "Hydro", "Biofuel", "Nuclear", "Gas", "Hydro", "Wind"),
  "Twh" = c(25, 15, 40, 20, 20, 75, 10, 5, 10),
  "Tot" = c(rep(x = 100, times = 4), rep(x = 120, times = 5))
)

Now, we want ggplot2 to interpret this dataset1 as if it was like the following (dataset2) without performing a pivot_longer on dataset1

Here the new dataset2 that represents exactly the same informations as dataset1 but with duplicates for ggplot2 to interpret the occurences of each element as a proportion

Country Energy_Source Twh Tot
Italy   Biofuel        25 100
Italy   Biofuel        25 100
Italy   Biofuel        25 100
.
.
. (22 more rows)
Italy   Nuclear        15 100
. (14 more rows)
Italy   Gas            40 100
. (etcetera)
dataset2 <- data.frame(
   "Country" = c(rep(x = "Italy", times = 100), rep(x = "France", times = 120)),
   "Energy_Source" = c(rep(x = "Biofuel", times = 25), rep(x = "Nuclear", times = 15),
   rep(x = "Gas", times = 40), rep(x = "Hydro", times = 20), rep(x = "Biofuel", times = 20),
   rep(x = "Nuclear", times = 75), rep(x = "Gas", times = 10), rep(x = "Hydro", times = 5),
   rep(x = "Wind", times = 10)),
   "Tot" = c(rep(x = 100, times = 100), rep(x = 120, times = 120))
 )

Now, normally we would use the following code to represent the barplots

ggplot(data = dataset2, mapping = aes(
                                   x = Tot, 
                                   y = reorder(Country, Tot), 
                                   fill = Energy_Source
                                 )) +
  geom_col()

See here:

But is it possible to use dataset1 and not dataset2 to create the same graph with ggplot2?

In other terms:

How to fill a barplot, not according to the occurences of an element in a dataset, but according to its value in another variable?

Thanks!

I tried performing a pivot_longer from the tidyr package but it was too costly for my Shiny App.

3

Here are two ways to recreate your plot using dataset1.

  1. Scale in proportion to Twh. This seems simplest and most efficient, provided you don’t need the visible bars to be composed of many stacked smaller bars.

ggplot(dataset1, aes(
  x = Tot*Twh, 
  y = reorder(Country, Tot), 
  fill = Energy_Source
)) +
  geom_col()

  1. tidyr::uncount is what you want if you want to make copies of each observation. This replicates your dataset2 approach. I have added borders to show how this makes many small bars that are stacked together. This approach is fine here, but I’ve had issues where it might plot very slowly (e.g. if >100k observations to plot), or plot messily (e.g. if the borders overwhelm the areas or create moire effects), or inefficiently (e.g. a vector format like PDF would save a separate object for each bar plotted, even if <1 pixel).

ggplot(dataset1 |> tidyr::uncount(Twh), aes(
  x = Tot, 
  y = reorder(Country, Tot), 
  fill = Energy_Source
)) +
  geom_col(color = "gray50")


Edit: For the OP’s description of “sequential” data, I think it’s more efficient computationally and cleaner to plot if you calculate the aggregations (here, the average usage across years of energy source per country) with a dplyr step.

Compare a version of what’s in the OP’s suggested answer:

rbind(dataset1, dataset1b) |>
  mutate(across(Twh, ~.x * 10)) |>
  uncount(Twh) |>
  ggplot(aes(
    x = Tot / (10 * 2), 
    y = reorder(Country, Tot), 
    fill = Energy_Source
  )) +
  geom_col()

…to a version using dplyr. Same superficial visual appearance, except the uncount version plots 4,400 observations, vs. the dplyr version just plots the 9 contiguous bars we can see.

rbind(dataset1, dataset1b) |>
  summarize(Total = mean(Tot * Twh), .by = c(Country, Energy_Source)) |> 
  ggplot(aes(
    x = Total,
    y = reorder(Country, Total), 
    fill = Energy_Source
  )) +
  geom_col()

For reference, your example plot with the same dimensions:

1

Jon Spring answer is great.
/users/6851825/jon-spring?tab=profile

Now, to go further if you have a sequential dataset with decimal values to the variables you are working with (and you do not want to round them), here is how to deal with it:

Example dataset:

dataset1 <- data.frame(
  "Country" = c(rep(x = "Italy", times = 4), rep(x = "France", times = 5)),
  "Energy_Source" = c("Biofuel", "Nuclear", "Gas", "Hydro", "Biofuel", "Nuclear", "Gas", "Hydro", "Wind"),
  "Twh" = c(24.3, 15.7, 40.0, 20.0, 19.1, 75.9, 10.0, 5.0, 10.0),
  "Tot" = c(rep(x = 100, times = 4), rep(x = 120, times = 5)),
  "Year" = c(rep(x = 2012, times = 9))
)

dataset1b <- data.frame(
  "Country" = c(rep(x = "Italy", times = 4), rep(x = "France", times = 5)),
  "Energy_Source" = c("Biofuel", "Nuclear", "Gas", "Hydro", "Biofuel", "Nuclear", "Gas", "Hydro", "Wind"),
  "Twh" = c(25.0, 15.0, 40.0, 20.8, 19.2, 75.0, 10.0, 5.0, 10.0),
  "Tot" = c(rep(x = 100, times = 4), rep(x = 120, times = 5)),
  "Year" = c(rep(x = 2013, times = 9))
)

dataset1 <- rbind(dataset1, dataset1b)
head(dataset1, n = 10)

##    Country Energy_Source  Twh Tot Year
## 1    Italy       Biofuel 24.3 100 2012
## 2    Italy       Nuclear 15.7 100 2012
## 3    Italy           Gas 40.0 100 2012
## 4    Italy         Hydro 20.0 100 2012
## 5   France       Biofuel 19.1 120 2012
## 6   France       Nuclear 75.9 120 2012
## 7   France           Gas 10.0 120 2012
## 8   France         Hydro  5.0 120 2012
## 9   France          Wind 10.0 120 2012
## 10   Italy       Biofuel 25.0 100 2013

Note: Tot represents the sum(Twh) by Country

First, multiply the Twh column with a round number that will transform all of the decimals to int. In the example, none of the values has more than one number after the 0, so we multiply Twh by 10, let’s called it multiplicator

multiplicator <- 10
dataset1$Twh <- dataset1$Twh * multiplicator
head(dataset1)
##   Country Energy_Source Twh Tot Year
## 1   Italy       Biofuel 243 100 2012
## 2   Italy       Nuclear 157 100 2012
## 3   Italy           Gas 400 100 2012
## 4   Italy         Hydro 200 100 2012
## 5  France       Biofuel 191 120 2012
## 6  France       Nuclear 759 120 2012

Second, we apply the tidyr::uncount() function to dataset1 with Twh as a parameter, it is the variable that will dupplicate each row according to its value at each row.

dataset1 <- dataset1 |> tidyr::uncount(Twh)
##   Country Energy_Source Tot Year
## 1   Italy       Biofuel 100 2012
## 2   Italy       Biofuel 100 2012
## 3   Italy       Biofuel 100 2012
## 4   Italy       Biofuel 100 2012
## 5   Italy       Biofuel 100 2012
## 6   Italy       Biofuel 100 2012

Finally we plot the data using ggplot2 as following:

ggplot(dataset1, aes(
  x = Tot / (multiplicator * length(unique(dataset1$Year))), 
  y = reorder(Country, Tot), 
  fill = Energy_Source
)) +
  geom_col()

See:

As ggplot2 understands the proportion of each element by their occurence in a dataset and that multiplicator and the non grouping column wich is Year affected the occurence, we divide Tot by (multiplicator * length(unique(dataset1$Year))).

1

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật