R语言绘图练习——ggplot2画tSNE的聚类点图（带圈带阴影）

咱们生信技能树马拉松课程七月份学习班正在火热进行中，统计可视化知识点授课结束后照例给大家布置一些作业！精选部分优秀作业供大家学习:

下面七月份学员的投稿

题目：

题目是生信技能树曾老师出的一道题：

绘图：

首先加载数据，然后用查看一下数据长什么样子

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rm(list=ls())
load("for_tSNE.pos.Rdata")
dim(dat)

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## [1] 619   4

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head(dat)

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##          tSNE_1    tSNE_2  cell cluster
## 6A-11 -1.910859 -26.09210 6A-11       2
## 6A-13 -3.498666 -27.66961 6A-13       2
## 6A-14 -7.646899 -12.26195 6A-14       2
## 6A-15 -2.986069 -27.00602 6A-15       2
## 6A-16 -7.633320 -12.21226 6A-16       2
## 6A-17 -4.207616 -25.12467 6A-17       2

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str(dat)

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## 'data.frame':	619 obs. of  4 variables:
##  $ tSNE_1 : num  -1.91 -3.5 -7.65 -2.99 -7.63 ...
##  $ tSNE_2 : num  -26.1 -27.7 -12.3 -27 -12.2 ...
##  $ cell   : chr  "6A-11" "6A-13" "6A-14" "6A-15" ...
##  $ cluster: Factor w/ 5 levels "0","1","2","3",..: 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 ...

开始画图：

首先，可以看出这张图是张点图，而x轴、y轴和点的颜色分别对应数据中的tSNE_1、tSNE_2和cluster，所以用映射来实现。

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library(ggplot2)
ggplot(dat,mapping = aes(x=tSNE_1,
                         y=tSNE_2,
                         col=cluster)) 
  geom_point()

因为一直对因子这个概念比较模糊，试一试如果cluster不是因子会怎么样。先看看如果是数值：

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dat$cluster=as.numeric(dat$cluster)
ggplot(dat,mapping = aes(x=tSNE_1,
                         y=tSNE_2,
                         col=cluster)) 
  geom_point()

如果是字符：

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dat$cluster=as.character(dat$cluster)
ggplot(dat,mapping = aes(x=tSNE_1,
                         y=tSNE_2,
                         col=cluster)) 
  geom_point()

这里可以看出，如果cluster是数值型，那么不转为因子的情况下用来分组就会出现大问题：R会把每一个数值都看成是一个分组，用深浅来代表不同分组。

如果cluster是一个字符串，就不会出现这个问题，得到的结果和因子是一样的。

回到正题，给cluster添加一个圆圈在ggplot2中通过stat_ellipse()实现。

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rm(list=ls())
load("for_tSNE.pos.Rdata")
ggplot(dat,mapping = aes(x=tSNE_1,
                         y=tSNE_2,
                         col=cluster)) 
  geom_point() 
  stat_ellipse()

修改图片细节：

stat_ellipse()中增加参数，按cluster画填充

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ggplot(dat,mapping = aes(x=tSNE_1,
                         y=tSNE_2,
                         col=cluster)) 
  geom_point() 
  stat_ellipse(aes(fill=cluster),
               geom = "polygon")

把填充的透明度改一改

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ggplot(dat,mapping = aes(x=tSNE_1,
                         y=tSNE_2,
                         col=cluster)) 
  geom_point() 
  stat_ellipse(aes(fill=cluster),
               geom = "polygon",
               alpha=1/5)

最后再对图片进行一些微调：点的大小、圆圈实线改虚线、圆圈线的粗细、坐标轴的出戏以及主题等等。

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ggplot(dat,mapping = aes(x=tSNE_1,
                         y=tSNE_2,
                         col=cluster)) 
  geom_point(size=2) 
  stat_ellipse(aes(fill=cluster),
               geom = "polygon",
               linetype = 2,        ###圆圈线的类型
               size=1,              ###圆圈线的粗细
               alpha=1/5) 
  theme_classic() 
  theme(axis.line = element_line(size=1.2, colour = "black"))  ###坐标轴的粗细

对比一下：

这次练习所get到的几个新的知识点：

画图时按照因子/数值/字符分组产生的区别
ggplot2画点图时可以使用stat_ellipse()画圆圈
坐标系微调的一些细节，更多内容参考https://blog.csdn.net/Bone_ACE/article/details/47427453

ggplot2

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