複数の関数とデータポイントを一緒にプロットする際の問題点

Question

ggplot2パッケージを使用して、5つの関数と5つのデータポイントを同じプロットにプロットしようとしています。このコードは関数をプロットするときに機能しますが、データポイントを追加するとすぐに処理に非常に時間がかかります。私が1点だけを追加すると、プロットするのに約10分かかることがあり、3点以上を追加するとただちにフリーズします。

再現可能な例は、（長いコードのため申し訳ありませんが、私の場合、私は区分関数を統合する必要がある、と私はそれはそれはとても長い時間がかかる理由の一部であってもよい期待）を以下に示す：

rm(list=ls()) 
library(ggplot2) 
library(reshape2) 
library(mosaic) 

#Input x-values 
T1 <- 3*24*3600 
T2 <- 5*24*3600 
T3 <- 15*24*3600 
T4 <- 61*24*3600 

#Input functions 
V1=makeFun(75*exp(-x/50000)~x) 
V2=makeFun(1000*exp(-x/60000)~x) 
V3=makeFun(100*exp(-x/275000)~x) 
V4=makeFun(125*exp(-(x-1300000)/800000)~x) 

f1=makeFun(V1(x)+V2(x)+V3(x)~x) 
f2=makeFun(V2(x)+V3(x)~x) 
f3=makeFun(V3(x)~x) 
f4=makeFun(V4(x)~x) 

#4 piecewise functions 
v <- function(x) 
    (integrate(function(x) 
    (x > 0 & x <= T1)*f1(x)/1000000000 + (x > T1 & x <= T2)*f2(x)/1000000000 + (x > T2 & x <= T3)*f3(x)/1000000000+ (x > T3 & x <= T4)*f4(x)/1000000000 
    , lower=0, upper=x)$value) 
Vo0<- Vectorize(v) 

v_w <- function(x) 
    (integrate(function(x) 
    (x >= 0 & x <= T1)*V1(x)/1000000000 
    , lower=0, upper=x)$value) 
Vo1<- Vectorize(v_w) 

v_s <- function(x) 
    (integrate(function(x) 
    (x >= 0 & x <= T2)*V2(x)/1000000000 
    , lower=0, upper=x)$value) 
Vo2 <- Vectorize(v_s) 

v_n1 <- function(x) 
    (integrate(function(x) 
    (x >= 0 & x <= T3)*V3(x)/1000000000 
    , lower=0, upper=x)$value) 
Vo3 <- Vectorize(v_n1) 

v_l <- function(x) 
    (integrate(function(x) 
    (x > T3 & x <= T4)*V4(x)/1000000000 
    , lower=0, upper=x)$value) 
Vo4 <- Vectorize(v_l) 

#Point1 
x1<- 61*24*3600 
y1 <- 0.205139861 

# Point2 
x2 <- 3*24*3600 
y2 <- 0.004566857 

#Point3 
x3 <- 5*24*3600 
y3 <- 0.062331177 

#Point4 
x4 <- 15*24*3600 
y4<- 0.031999923 

#Point5 
x5 <- 46*24*3600 
y5 <- 0.10585637 

#Input values needed to make the ggplot 
x <-(0:T4) 
d <- 3600*24 

p2 <- ggplot(data.frame(x = c(0:T4)), aes(x = x)) + 
    stat_function(fun=Vo0, size=1.5)+ 
    stat_function(fun=Vo1, color= "blue")+ 
    stat_function(fun=Vo2, color= "red")+ 
    stat_function(fun=Vo3, color= "green")+ 
    stat_function(fun=Vo4, color= "orange")+ 
    scale_x_continuous(sec.axis = sec_axis(~./(d), name="Days [d]"))+ 
    labs(x=expression("Seconds [s]"))+ 
    labs(y=expression("Volume [km3]")) + 
    theme_bw(base_family = "Times", base_size = 18) + 
    theme(plot.title = element_text(hjust=0.5)) 
print(p2) 

p3 <- p2 + geom_point(aes(x1,y1), size=3, color="black") 
#  geom_point(aes(x2,y2), size=1.5, color="blue")+ 
# geom_point(aes(x3,y3), size=1.5, color="red")+ 
# geom_point(aes(x4,y4), size=1.5, color="green")+ 
# geom_point(aes(x5,v5), size=1.5, color="orange") 

print(p3) 

p2の印刷に時間がかかりませんが、p3を印刷しようとするとコンピュータ（OS X 10.9.5）で10分かかってしまい、最後の4点から＃を削除するとrが凍結します。

私の質問は基本的です：ggplot2を使用して同じプロット内の関数（似たような）とデータポイント（複数）をプロットできるようにするには、どうすればよいでしょうか？ 私は今一週間これに固執しているので、アドバイスをいただければ幸いです。 ご協力いただきありがとうございます！

Answer 1

ポイントをデータフレームに入れてください。ポイントを地球環境から直接呼び出そうとすると、あなたはそれを何度もプロットしています。たとえば、を61 * 24 * 3600行と呼んで元のデータフレームの行ごとに1回、x1 = 61 * 24 * 3600とy1 = 0.205139861のポイントをプロットしようとしています。永遠にかかるのは不思議ではありません。

df.points <- data.frame(xs = c(x1, x2, x3, x4, x5), 
         ys = c(y1, y2, y3, y4, y5), 
         ids = paste0("Vo", 0:4)) 

p2 + geom_point(data = df.points, aes(xs, ys, color = ids), size=3) + 
    scale_color_manual(values = c("black", "blue", "red", "green", "orange")) 

あなたはそれでいる間、あなたの最初のデータフレームが61 * 24 * 3600行も持っている理由はありません。 stat_functionは、関数を評価するために滑らかな点のシーケンスを選択します。したがって、必要なx値の範囲を知る限り、そのような種類の解像度は必要ありません。最初のggplotコールを次のように交換してください。

p2 <- ggplot(data.frame(x = seq(0, T4, length.out = 100)), aes(x = x)) + ... 

これにより、スピードが大幅に向上します。この10秒未満で印刷これらの変更により

。