R语言画图-条形图,堆叠条形图(ggplot2)

Python0104

R语言画图-条形图,堆叠条形图(ggplot2),第1张

1. barplot函数

>a=matrix(1:18,2)

>a

     [,1] [,2] [,3] [,4] [,5] [,6] [,7] [,8] [,9]

[1,]    1    3    5    7    9   11   13   15   17

[2,]    2    4    6    8   10   12   14   16   18

>class(a) #查看a数据类型

[1] "matrix"

注意barplot函数对象要么是向量,要么是矩阵,若不是,则要进行数据数据类型进行转换

>barplot(d)  #所有参数默认

>?barplot

常见参数就不赘述了,几个个人认为比较重要参数如下

names.arg----在每个条形图或条形图下绘制的名称向量。 如果省略此参数,那么如果它是向量,则从height的names属性中获取名称;如果它是矩阵,则从列名称中获取名称。

legend.text----数据为矩阵的时候用,如果legend.text为true,则height的行名称非空时将用作标签。

horiz----默认false,为竖直条形图,改为TRUE,为水平条形图

beside---如果为FALSE,则将高度列描绘为堆叠的条,如果为TRUE,则将列描绘为并列的条

space---每根柱子之前留出的空间量(以平均柱子宽度的一部分为单位)。 可以以单个数字或每个小节一个数字的形式给出。 如果height是一个矩阵,并且next为TRUE,则可以用两个数字指定空间,其中第一个是同一组中的条形之间的间隔,第二个是组之间的间隔。 如果未明确给出,则如果height为矩阵,并且next为TRUE,则默认为c(0,1),否则为0.2。

还有很多参数可以通过help()查询

>barplot(a,names.arg = c('1','2','3','4','5','6','7','8','9'),beside = TRUE,horiz = TRUE,col = rep(c('blue','green','gray'),3),legend.text = TRUE)

>barplot(a,names.arg = c('1','2','3','4','5','6','7','8','9'),beside = F,horiz = TRUE,col = rep(c('blue','green'),2),legend.text = TRUE)

>barplot(a,names.arg = c('1','2','3','4','5','6','7','8','9'),beside = F,horiz = F,col = rep(c('blue','green'),2),legend.text = TRUE) 

2.ggplot2包

安装加载包

install.package('ggplot2')

library(ggplot2)

#创建矩阵

data<-data.frame(Sample<-c(rep('control1',3),rep('control2',3),rep('control3',3),rep('treat1',3),rep('treat2',3),rep('treat3',3),rep('treat4',3)), contion<-rep(c('Cell','Tissue','Organ'),7), value<-c(503,264,148,299,268,98,363,289,208,108,424,353,1,495,168,152,367,146,48,596,143))

colnames(data)=c('sample',"contion","value")

ggplot(data,mapping = aes(Sample,value,fill=contion))+geom_bar(stat='identity',position='fill') +labs(x = 'Sample',y = 'frequnency') +theme(axis.title =element_text(size = 16),axis.text =element_text(size = 14, color = 'black'))+theme(axis.text.x = element_text(angle = 45, hjust = 1))

#ggplot函数,geom从数据到几何图像,geom_bar为柱状图,geom_line为线型图等,aes形成映射,x轴为sample,y轴为value,堆叠为contion,geom_bar()函数为建立柱状图,stat参数-统计变换,position参数为柱状图形式,position= 'fill'(图形元素堆叠且高度标准化为1),position= 'stack'(图形堆叠图),参数position= 'dodge'(并列数据,非堆叠展示),coord画图在某个坐标系中,facet将绘图窗口分成若干子窗口用来生成数据中不同子集的图形

# labs为标题,theme为设置标题参数,axis.title为轴标题信息,axis.text为轴注释文本,axis.text.x表示设置x轴的信息,还有更多参数详查ggplot2包

ggplot(data,mapping = aes(Sample,value,fill=contion))+geom_bar(stat='identity',position='fill') +labs(x = 'Sample',y = 'frequnency') +theme(axis.title =element_text(size = 16),axis.text =element_text(size = 14, color = 'black'))+theme(axis.text.x = element_text(angle = 45, hjust = 1))+coord_flip() #加的函数可实现水平柱状图展示

ggplot(data,mapping = aes(Sample,value,fill=contion))+geom_bar(stat='identity',position='stack') +labs(x = 'Sample',y = 'frequnency') +theme(axis.title =element_text(size = 16),axis.text =element_text(size = 14, color = 'black'))+theme(axis.text.x = element_text(angle = 45, hjust = 1))

ggplot(data,mapping = aes(Sample,value,fill=contion))+geom_bar(stat='identity',position='dodge') +labs(x = 'Sample',y = 'frequnency') +theme(axis.title =element_text(size = 16),axis.text =element_text(size = 14, color = 'black'))+theme(axis.text.x = element_text(angle = 45, hjust = 1))

操作之前安装好ggplot2、vegan、ggpubr包。如下:

install.packages("ggplot2")

install.packages("ggpubr")

install.packages("vegan")

计算Shannon-香农指数和Simpson-辛普森指数的命令在vegan包中,计算各组显著性的命令在ggpubr包中;画图使用ggplot命令,在行使每个命令之前一定要加载相应的包,如下:

library(ggplot2)

library(ggpubr)

library(vegan)

拿到一个otu表格,要先计算香农指数和辛普森指数,操作如下:

otu=read.table('D:/r-working/feature-table.taxonomy.txt',row.names = 1,skip=1,header=T,comment.char ='',sep='\t')

#读取out表格

#'D:/feature table.taxonomy.txt'为文件路径,注意斜线方向

#row.names = 1指定第一列为行名

#skip=1跳过第一行不读

#header=T指定第一个有效行为列名

#sep='\t'表示指定制表符为分隔符

#comment.char=''表示设置注释符号为空字符‘’,这样#后面的内容就不会被省略

otu=otu[,-ncol(otu)]

#去除表格的最后一列,无用信息

otu=t(otu)

#表格转置,必须将样品名作为行名

shannon=diversity(otu,"shannon")

#计算香农指数,先加载vegan包

shannon

#查看香农指数

simpson=diversity(otu,"simpson")

#计算辛普森指数,先加载vegan包

simpson

#查看辛普森指数

alpha=data.frame(shannon,simpson,check.names=T)

#合并两个指数

write.table(alpha,"D:/r-working/alpha-summary.xls",sep='\t',quote=F)

#存储数据,注意路径使用反斜杠

将各样本进行分组,并进行画图,操作如下:

map<-read.table('D:/r-working/mapping_file.txt',row.names = 1,header=T,comment.char ='',sep='\t',check.names=F)

#读取分组表格

group<-map["Group1"]

#提取需要的分组,'Group1'是表中的分组列名,包括A,B,C三组

alpha<-alpha[match(rownames(group),rownames(alpha)),]

#重排alpha的行的顺序,使其与group的样本id(行名)一致

data<-data.frame(group,alpha,check.rows=T)

#合并两个表格.'<-'与'='同属赋值的含义.

p=ggplot(data=data,aes(x=Group1,y=shannon))+geom_boxplot(fill=rainbow(7)[2])

#data = data指定数据表格

#x=Group1指定作为x轴的数据列名

#y=shannon指定作为y轴的数据列名

#geom_boxplot()表示画箱线图

#fill=rainbow(7)[2]指定填充色

此处用到ggplot2包画箱线图,将画图函数赋值给p后,可以用‘+’不断进行图层叠加,给图片p增加新的特性

p

#查看p

mycompare=list(c('A','B'),c('A','C'),c('B','C'))

#指定多重比较的分组对

mycompare

p<-p+stat_compare_means(comparisons=mycompare,label = "p.signif",method = 'wilcox')

#添加显著性标记的第一种方法,在此之前先加载ggpubr包

p<-p+ylim(2,5.5)

#调整图像的外观

R语言有着很强大的画图功能。我们可以从下面的语句中得到

1、绘画函数

高级画图功能(创建一个新的图形)

低级绘图函数(在现有的图形上添加元素)

2、绘图参数介绍

高级绘图函数共同参数选项:

其它常用绘图参数(可以使用help(par)查看)

3、画图面板分割

在一个面板中画多张图

(1)、par中参数mfrow和mfcol

(2)、ayout函数

生成复杂的图形排列

(3)、其它函数

在一个面板中画多张图

4.图形保存

(1)输出到屏幕

windows, X11

(2)输出到文件

df , postscript , xfig, bitmap, pictex, cairo_pdf, svg, png, jpeg, bmp, tiff

通过菜单命令保存图形