可视化系列5 | 快速绘图qplot4-箱线图

箱线图是利用数据的五个统计量,最小值,第一四分位数,中位数,第三四分位数,最大值来描述数据的一种方法,一般来说都是用于几个数据组之间的比较。

上一篇文章中,我们讲解了关于使用qplot绘制折线图和散点折线图的操作

漂亮的折线图

onlybugs,公众号:轻松玩转生信可视化系列4 | 快速绘图qplot3-折线图

今天,我们就要绘制一种更加常用,而且也究极实用的图表了,他就是箱线图。相信大家对这箱线图早有耳闻,但是绘制的可能都不是很理想。而今天绘制的仍旧不是我们能做到的终极效果,顶多说是普通效果罢了,后面使用ggplot配合scale系列函数,以及各种其它的geom函数,我们能获得更复杂的箱线图或者箱线提琴散点图等等

绘制基本箱线图

在画图之前我们先加载画图的包,然后复制一份数据到当前环境中,

library(ggplot2)

df <- ToothGrowth

ToothGrowth是一组关于牙齿生长的数据集,你可以用它来类比联想你正在使用的数据集,其实大同小异的。TG这组数据集中一共具有60个观测,每个观测都是对豚鼠牙齿的生长进行的测量。每一个观测通过喂食OJ和VC两种维生素,每种维生素具有三种不同的剂量,由此来进行分析是否对其牙齿的生长产生了影响。

画图之前,我们再看看我们的各列都是什么样子的吧

> str(df)
'data.frame':  60 obs. of  3 variables:
 $ len : num  4.2 11.5 7.3 5.8 6.4 10 11.2 11.2 5.2 7 ...
 $ supp: Factor w/ 2 levels "OJ","VC": 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ...
 $ dose: num  0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 ...

这里我们的len就是牙齿的长度,supp就是服用的药物类型,然后dose是服用的剂量。其中,len和dose是数值类型,而supp是因子类型,为了方便,我们后续可能会对dose类型转化,变成因子类型。

下面开始最简单的箱线图吧,我们画个不太合理的东西,看看不同的药物作用之间是不是有显著的差异

qplot(data = df,
      x = supp,y = len,
      geom = 'boxplot')
图片

这个图其实是不太合适的,这里就是给大家展示一下,因为不同剂量效应的都混在一起,但是还是能整体看出OJ的效果更优一些。这里就是最简单的箱线图了,我们只需要指定geom='boxplot'即可。

分组箱线图

接下来我们要来绘制分组箱线图,这能更好的展示我们的数据,而且也更符合我们目前的需求。

这里的qplot有些问题,作者也没找到具体原因,按理说如下代码的结果应该是相同的,结果qplot却犯了撒,个人推测是由于qplot的内置机制有关,有些参数传递不过去,导致无法分组

qplot(data = df,
      x = factor(dose),y = len,
      group = supp,fill = supp,
      geom = 'boxplot')

ggplot(df,aes(x = factor(dose),y=len,fill=supp)) + 
  geom_boxplot()

那这里就使用ggplot来进行讲解吧,反正也大差不差了,这里的data是指定数据,然后x和y是指定我们画图的x和y轴都是什么。这里要注意,我们的x一定要转化为factor类型,不然会出问题。然后使用不同的药物进行填充颜色,就得到了下面的图片

图片

这就是我们非常常见的分组箱子图了,大家应该经常会见到类似的。我们这里明显能看出OJ的效果更好,而剂量到达2的时候则接近相似。

一些基本可调参数

最后讲讲箱线图可以调节的参数吧。这里也是讲解最基本参数,不做配色映射修改以及分面操作。

对于一个箱子图来说,我们能看到fill,也就是填充颜色参数,然后箱子具有边缘,那也就是说它也具有和线有关的参数,比如线颜色以及粗细等等。

ggplot(df,aes(x = factor(dose),y=len,fill=supp)) + 
  geom_boxplot(size = 1,
               color = 'red')
图片

这里我们就是修改了箱子的线条粗细以及箱子的线条颜色。由于我把配色选的太丑了,所以看着更难看死了。。。。大家知道参数咋回事就好。

下面一组参数是关于箱子的宽度,我们都知道箱线图的长是有自己的数学含义的,即极值和四分位数,但是宽度可没有定义,所以我们这里可以使用width参数对宽度进行修改。

ggplot(df,aes(x = factor(dose),y=len,fill=supp)) + 
  geom_boxplot(width = 0.5)
图片

!!宽度参数需要在0-1之间,不要忘记了,大于1将会导致你无法处理的情况!!

关于箱线图的第一节就学这么多吧,后面完全讲解的时候会把这一期内容贴上去,然后讲解箱子提琴图以及notch参数,颜色映射修改,分面以及修改两个箱子之间的距离等等比较麻烦的东西。

下一篇文章的内容是关于使用qplot绘制提琴图,使用数据集应该是不会发生变化,和今天的数据集一样。

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