R语言ggplot在热图上标注相关系数

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xPriest 2024-07-04 15:37:37 ©著作权

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R语言ggplot在热图上标注相关系数

在R语言中，ggplot2是一个非常强大的数据可视化包，但直接使用ggplot2来创建热图并标注相关系数并不是一个直接的过程。热图通常使用如pheatmap或ComplexHeatmap等包来创建，但ggplot2结合geom_tile()和geom_text()函数也能实现类似的效果。本文将详细介绍如何使用ggplot2在热图上标注相关系数。

准备工作

首先，我们需要安装并加载必要的R包。如果尚未安装，可以使用以下命令安装：

install.packages("ggplot2")
install.packages("reshape2")

然后，加载这些包：

library(ggplot2)
library(reshape2)

创建数据集并计算相关系数矩阵

为了演示，我们生成一个包含几个随机变量的数据集，并计算其相关系数矩阵：

set.seed(123)
data <- data.frame(
  A = rnorm(100),
  B = rnorm(100, mean = 0.5),
  C = rnorm(100, mean = -0.5),
  D = rnorm(100)
)

cor_mat <- cor(data)

重塑数据

ggplot2需要长格式的数据来绘制图形，因此我们需要将相关系数矩阵重塑为长格式：

melted_cor <- melt(cor_mat)

计算标签位置

为了在热图上添加文本标签，我们需要计算每个单元格的中心位置。这里我们使用一个简单的方法来计算：

x_pos <- rep(1:(ncol(cor_mat) - 1) / 2 + 0.5, each = nrow(cor_mat))
y_pos <- rep(1:nrow(cor_mat), ncol(cor_mat) - 1) / 2 + 0.5

text_pos <- data.frame(
  Var1 = names(cor_mat)[-ncol(cor_mat)],
  Var2 = names(cor_mat)[-1],
  x = x_pos,
  y = y_pos,
  label = format(melted_cor$value, digits = 2)
)

# 去除对角线上的值（它们总是1）
text_pos <- text_pos[text_pos$Var1 != text_pos$Var2, ]

创建热图并添加标签

现在，我们使用ggplot2来创建热图，并使用geom_text()添加相关系数标签：

ggplot(melted_cor, aes(x = Var2, y = Var1, fill = value)) +
  geom_tile() +
  scale_fill_gradient2(low = "blue", high = "red", midpoint = 0, space = "Lab", name = "Correlation\n(Pearson)") +
  theme_minimal() +
  theme(axis.text.x = element_text(angle = 90, hjust = 1)) +
  geom_text(data = text_pos, aes(label = label), color = "white") +
  xlab("") +
  ylab("") +
  coord_fixed()  # 保持x和y轴的比例相同

以上代码将生成一个带有相关系数标签的热图。在这个热图中，颜色的深浅表示变量之间的相关性强弱，标签则直接标注了具体的相关系数值。