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R語言環(huán)狀熱力圖的畫法

更新時間：2024年02月02日 08:27:44 作者：亦舊sea

環(huán)狀熱力圖是一種以環(huán)狀布局展示數(shù)據(jù)的可視化方法，本文主要介紹了R語言環(huán)狀熱力圖的畫法，具有一定的參考價值，感興趣的可以了解一下

環(huán)狀熱力圖（Circular Heatmap）是一種以環(huán)狀布局展示數(shù)據(jù)的可視化方法。它結(jié)合了熱力圖和極坐標(biāo)系統(tǒng)，能夠有效地顯示數(shù)據(jù)的關(guān)系、模式和趨勢。

環(huán)狀熱力圖通常用于可視化二維數(shù)據(jù)矩陣，其中行和列代表不同的類別或變量，而單元格內(nèi)的顏色則表示對應(yīng)變量的數(shù)值大小。與傳統(tǒng)的矩形熱力圖不同，環(huán)狀熱力圖將矩形排列成一個環(huán)狀，使得數(shù)據(jù)在環(huán)上的分布更加直觀。

環(huán)狀熱力圖的優(yōu)勢在于它可以同時展示多個變量之間的關(guān)系，并且可以通過調(diào)整環(huán)的順序和角度來改變數(shù)據(jù)展示的方式。此外，通過在環(huán)狀熱力圖中添加其他圖層，如聚類樹圖或標(biāo)簽，可以進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)據(jù)的解讀和呈現(xiàn)效果。

創(chuàng)建環(huán)狀熱力圖的步驟通常包括以下幾個方面：

準(zhǔn)備數(shù)據(jù)：將需要展示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合環(huán)狀熱力圖的格式，通常是一個二維矩陣。
繪制環(huán)狀布局：使用相應(yīng)的繪圖庫創(chuàng)建一個環(huán)狀布局，確定數(shù)據(jù)的擺放位置。
繪制熱力圖：在環(huán)狀布局上繪制熱力圖，通過顏色的不同來表示數(shù)據(jù)的大小或差異。
添加其他圖層：根據(jù)需要，可以在環(huán)狀熱力圖中添加聚類樹圖、標(biāo)簽等其他元素，以增強(qiáng)可視化效果。
設(shè)置樣式和標(biāo)簽：調(diào)整環(huán)狀熱力圖的樣式、顏色、標(biāo)簽等細(xì)節(jié)，使其更具吸引力和清晰度。
顯示和解讀：將環(huán)狀熱力圖呈現(xiàn)給觀眾，并解讀其中的數(shù)據(jù)模式、關(guān)系和趨勢。

環(huán)狀熱力圖在生物學(xué)、基因組學(xué)、社交網(wǎng)絡(luò)分析等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。它能夠有效地展示大量的數(shù)據(jù)，并幫助人們發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)據(jù)中的規(guī)律和結(jié)構(gòu)。

這段代碼主要是使用了ggplot2包來繪制熱圖，并最終實(shí)現(xiàn)了環(huán)狀熱圖的效果。下面是對代碼思路的解釋：

首先，使用set.seed(8)設(shè)置了隨機(jī)數(shù)種子，以確保結(jié)果的可重復(fù)性。
接著，創(chuàng)建了一個 25x25 的隨機(jī)矩陣 m，并使用 colnames 和 rownames 給這個矩陣添加行列名稱。
使用 melt 函數(shù)將矩陣 m 轉(zhuǎn)換成長格式的數(shù)據(jù)框 df，其中包含三列："x"、"y" 和 "value"，分別代表橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)和值。
接下來，使用 ggplot 函數(shù)創(chuàng)建了一個基礎(chǔ)的熱圖 p1，其中使用 geom_tile 函數(shù)繪制了矩形熱圖，并使用 scale_fill_gradient2 函數(shù)設(shè)置了顏色漸變。
然后，通過 xlim 和 ylim 函數(shù)調(diào)整了圖形的比例大小，并將調(diào)整后的圖保存在 p2 中。
最后，使用 coord_polar 函數(shù)將熱圖轉(zhuǎn)換為環(huán)狀熱圖，并將結(jié)果保存在 p3 中。

整體思路就是先創(chuàng)建數(shù)據(jù)，然后使用 ggplot2 包繪制熱圖，并通過一系列函數(shù)調(diào)整圖形的樣式和比例，最終實(shí)現(xiàn)了環(huán)狀熱圖的效果。

library(reshape)
library(ggplot2)

# 創(chuàng)建數(shù)據(jù)
set.seed(8)
m <- matrix(round(rnorm(200), 2), 25, 25)
colnames(m) <- paste(1:25)
rownames(m) <- paste(1:25)
df <- melt(m)
colnames(df) <- c("x", "y", "value")


#ggplot2繪圖
p1<-ggplot(df, aes(x = x, y = y, fill = value)) +
  geom_tile(color = "skyblue") +
  #添加values值
  #geom_text(aes(label = value), color = "white", size = 4) +
  scale_fill_gradient2(low = "#075AFF",
                       mid = "#FFFFCC",
                       high = "#FF0000") +
  coord_fixed()

p1
#調(diào)整圖形比例大小
p1 + xlim(-10,25) + ylim(-10,25) -> p2
p2

#環(huán)狀熱圖
p2 + coord_polar(theta = "x", start = pi/4) -> p3
p3

代碼美觀改進(jìn)

library(reshape2)
library(ggplot2)

# 創(chuàng)建數(shù)據(jù)
set.seed(8)
m <- matrix(round(rnorm(200), 2), 25, 25)
colnames(m) <- paste(1:25)
rownames(m) <- paste(1:25)
df <- melt(m)
colnames(df) <- c("x", "y", "value")

# 創(chuàng)建環(huán)狀熱圖
p <- ggplot(df, aes(x = x, y = y, fill = value)) +
  geom_tile(color = "skyblue") +
  scale_fill_gradient2(low = "#075AFF",
                       mid = "#FFFFCC",
                       high = "#FF0000") +
  coord_polar(start = pi / 4) +
  theme_void() +
  theme(plot.margin = margin(10, 10, 10, 10))

# 調(diào)整圖形大小和比例
p + xlim(-10, 25) + ylim(-10, 25) +
  theme(axis.title = element_blank(),
        axis.text = element_blank(),
        axis.ticks = element_blank(),
        panel.grid = element_blank()) +
  labs(title = "環(huán)狀熱圖") +
  theme(plot.title = element_text(hjust = 0.5)) -> p

# 顯示環(huán)狀熱圖
print(p)

在這個優(yōu)化的版本中，進(jìn)行了以下改進(jìn)：