敲黑板!!小果教你学习R包-ggalluvial,绘制炫酷的桑基图(Sankey)!!

小伙伴平时面对多个数据关系不知道如何绘制图,一般来说使用常见的表格已经满足不了小伙伴,并且也不好看。而今天小果给大家介绍的桑基图可以呈现数据的流动和分布。而桑基图(Sankey)作为相对复杂的图表种类,平时很少用到,主要是它使用的而环境不多,并且制作难度很大,但是桑基图可以很好的展示我们数据的分布。

我们就带小伙伴去学习桑基图的绘制,小果带小伙伴绘制的桑基图是一种特定类型的流程图,其中图中延伸分支的宽度对应数据流量的大小,通常应用我们数据的可视化分析。

接下里小果就大家去学习吧!

首先我们先载入R包,主要用到主要的用到还是ggalluvial这专门绘制桑基图的包

library(ggalluvial)

library(ggplot2)

library(dplyr)

#这里小果使用的实例数据带领大家去学习,主要用的使用TCGA数据集中的LIHC的临床数据进行展示,大家可以根据数据格式处理自己的临床数据。

#读入LIHC临床数据

LIHC <- read.csv(“data.csv”,header=TRUE)

#在这里展示数据情况

head(LIHC)

summary(LIHC)

小伙伴注意下:桑基图的数据结构需要节点,权重等信息,而ggalluvial的输入数据可以是长数据亦可以是宽数据

我们先对临床数据进行简单的处理得到四个变量的频数,整理成宽数据。:

#分组计算频数

LIHCData <- group_by(LIHC,AGE,SEX,AJCC_PATHOLOGIC_TUMOR_STAGE,OS_STATUS) %>% summarise(., count = n())

#查看宽数据格式

head(LIHCData)

上述数据处理完成,我们开始去绘制桑基图:

ggplot(as.data.frame(LIHCData),

aes(axis1 = AJCC_PATHOLOGIC_TUMOR_STAGE, axis2 = SEX, axis3 = AGE,

y= count)) +

scale_x_discrete(limits = c(“AJCC_STAGE”, “SEX”, “AGE”), expand = c(.1, .05)) +

geom_alluvium(aes(fill = OS_STATUS)) +

geom_stratum() + geom_text(stat = “stratum”, label.strata = TRUE) +

theme_minimal() +

ggtitle(“Patients in the TCGA-LIHC cohort”,

“stratified by demographics and survival”)

上述代码中,axis参数设置待展示的节点信息(就是柱子)

还有geom_alluvium参数设置的是组间面积连接,这个地方小果这里按照生存状态分组;小伙伴可以按照参数设置自行安排。

接下来我们对长数据示例的展示:

ggplot2通常处理的是长表格的模式,那我们就使用to_lodes_form函数即可转换

#to_lodes_form生成alluvium和stratum列,主分组位于key列中

LIHC_long <- to_lodes_form(data.frame(LIHCData),

key = “Demographic”,

axes = 1:3)

head(LIHC_long)

然后接下来绘制桑基图:

# 绘制桑基图

ggplot(data = LIHC_long,

aes(x = Demographic, stratum = stratum, alluvium = alluvium,

y = count, label = stratum)) +

geom_alluvium(aes(fill = OS_STATUS)) +

geom_stratum() + geom_text(stat = “stratum”) +

theme_minimal() +

ggtitle(“Patients in the TCGA-LIHC cohort”,

“stratified by demographics and survival”)

接下来我们还以利用桑基图去展示状态变化的趋势

这里我们使用R包中内置数据集 vaccinations 这个可以展示同一个项目下不同生存状态的情况

感兴趣的小伙伴可以按照一下数据形式去设置自己的数据集:

data(vaccinations)

levels(vaccinations$response) <- rev(levels(vaccinations$response))#小果在这里作为演示

接下来绘制桑基图:

ggplot(vaccinations,

aes(x = survey, stratum = response, alluvium = subject,

y = freq,

fill = response, label = response)) +

scale_x_discrete(expand = c(.1, .1)) +

geom_flow() +

geom_stratum(alpha = .5) +

geom_text(stat = “stratum”, size = 3) +

theme(legend.position = “none”) +

ggtitle(“vaccination survey responses at three points in time”)

这样一来状态变化的趋势就展示出来了。

上述就是如何使用R包-ggalluvial绘制桑基图!,小伙伴有没有心动呢,快去设置自己的数据集去完成桑基图。小果在这里提醒大家一下,要注意多多理解代码中参数的含义,这样能把自己可视化的结果展示成自己的图片。