Ideia geral

O pacote patchwork parte de vários objetos ggplot2, nomeados por exemplo como g1, g2, g3, e nos fornece ferramentas para declarar de que forma esses gráficos serão posicionados em uma figura maior. Veja o exemplo abaixo em que colocamos três figuras lado a lado:

library(patchwork)
library(ggplot2)
library(magrittr)

# primeiro grafico
g1 <- dados::pinguins %>%
  ggplot(aes(x = comprimento_bico, y = profundidade_bico)) +
  geom_point()

# segundo grafico
g2 <- dados::pinguins %>%
  ggplot(aes(x = profundidade_bico)) +
  geom_density()

# terceiro grafico
g3 <- dados::pinguins %>%
  ggplot(aes(x = comprimento_bico)) +
  geom_density()

# codigo usando o pacote patchwork
# aqui usamos esse operador '+' (que também poderia ser `|`), que fica disponível
# quando carregamos o pacote
g1 + g2 + g3

Nesse nosso exemplo, utilizamos o operador + para colocar os gráficos lado a lado, ou seja, para criar colunas novas. Se o nosso objetivo fosse criar linhas, precisaríamos usar o operador /, que normalmente representa divisões no contexto aritmético. Essa escolha por parte de quem desenvolveu o pacote se dá pelo fato dos divisores (o que vem à esquerda do operador de divisão) serem posicionados na parte inferior das frações. Veja o exemplo abaixo:

# codigo usando o pacote patchwork
# aqui usamos esse operador '/', que fica disponível
# quando carregamos o pacote
g1 / g2 / g3

O verdadeiro poder do pacote patchwork se revela quando misturamos essas duas operações e (s )s para organizar nosso código:

# codigo usando o pacote patchwork
# aqui usamos esse operador '/', que fica disponível
# quando carregamos o pacote
(g1 + g2) / g3

# exemplo mais maluco, podemos misturar quantos gráficos a gente quiser e do jeito que a gente quiser:
(g1+((g1 + g2) / g3))/g3

Incluindo elementos que não são gráficos: o pacote gridExtra

A lógica geral do pacote patchwork também funciona com outros tipos de objetos, como textos e tabelas. Entretanto, as operações que vimos até agora só funcionam se estivermos misturando gráficos do ggplot2 ou grobs oriundos dos pacotes grid e gridExtra. No exemplo abaixo, podemos ver como incluir tabelas e textos usando as funções gridExtra::tableGrob e gridExtra::textGrob

# Exemplo com gráfico
# primeira linha
(g1 + grid::textGrob("Todos os gráficos indicam que está\nrolando uma parad bi-modal."))/
# segunda linha
(g2+g3)

tabela <- dados::pinguins %>%
  dplyr::summarise(
    comprimento_bico = mean(comprimento_bico, na.rm = TRUE),
    profundidade_bico = mean(profundidade_bico, na.rm = TRUE)
  ) %>%
  tidyr::pivot_longer(dplyr::everything(), names_to = "Variável", values_to = "Média")

# Exemplo com tabela
# primeira linha
(g1 + gridExtra::tableGrob(tabela, rows = c("", "")))/
# segunda linha
(g2+g3)

Modificando a composição

Até agora nós vimos como montar o que aparecerá na tela, partindo de objetos pré-prontos, mas o patchwork também permite que façamos algumas mudanças na composição final, tanto usando os estilos comuns do ggplot2 quanto usando as funções plot_annotation, para incluir títulos e subtítulos, e plot_layouts, para manipular larguras e posicionamentos. Veja o exemplo abaixo, que utiliza todas essas funcionalidades.

((
  # gráfico
  (# primeira coluna
    (g2 / g3) |
    # segunda coluna
    g1) +
    # alterando a largura
    plot_layout(widths = c(1, 2)
  )
) +
#
plot_annotation(
  title = "Comparação entre os a profundidade e o comprimento dos bicos",
  subtitle = "Os  graficos indicam a presença de uma distribuição bimodal, possivelmente porque existem várias espécies na base.",
  caption = "Fonte: github.com/cienciadedatos/dados"
)) &
# trocando os temas para branco. o operador `&` garante que o tema será aplicado
# a todos os sub-plots
theme_bw()

Considerações finais

Essas são as principais funcionalidades do pacote patchwork, a riqueza de possibilidades surge das suas combinações. Para mais detalhes, visite o site com a documentação oficial do pacote.

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