Ggplot2 を使用して r でヒート マップを作成する方法
このチュートリアルでは、ggplot2 を使用して R でヒート マップを作成する方法を説明します。
例: R でのヒート マップの作成
ヒートマップを作成するには、組み込みの R データセットmtcarsを使用します。
#view first six rows of mtcars
head(mtcars)
# mpg cyl disp hp drat wt qsec vs am gear carb
#Mazda RX4 21.0 6 160 110 3.90 2.620 16.46 0 1 4 4
#Mazda RX4 Wag 21.0 6 160 110 3.90 2.875 17.02 0 1 4 4
#Datsun 710 22.8 4 108 93 3.85 2.320 18.61 1 1 4 1
#Hornet 4 Drive 21.4 6 258 110 3.08 3.215 19.44 1 0 3 1
#Hornet Sportabout 18.7 8 360 175 3.15 3.440 17.02 0 0 3 2
#Valiant 18.1 6 225 105 2.76 3.460 20.22 1 0 3 1
現在、 mtcars はワイド形式ですが、ヒートマップを作成するには、これをロング形式にブレンドする必要があります。
#load reshape2 package to use melt() function library(reshape2) #melt mtcars into long format melt_mtcars <- melt(mtcars) #add column for car name melt_mtcars$car <- rep(row.names(mtcars), 11) #view first six rows of melt_mtcars head(melt_mtcars) # variable value char #1 mpg 21.0 Mazda RX4 #2 mpg 21.0 Mazda RX4 Wag #3 mpg 22.8 Datsun 710 #4 mpg 21.4 Hornet 4 Drive #5 mpg 18.7 Hornet Sportabout #6 mpg 18.1 Valiant
次のコードを使用して、ggplot2 でヒートマップを作成できます。
library(ggplot2) ggplot(melt_mtcars, aes(variable, char)) + geom_tile(aes(fill = value), color = "white") + scale_fill_gradient(low = "white", high = "red")
残念ながら、 dispの値はデータ フレーム内の他のすべての変数の値よりもはるかに大きいため、他の変数の色の変化を見るのは困難です。
この問題を解決する 1 つの方法は、scales() パッケージのrescale()関数と plyr() パッケージのddply()関数を使用して、各変数の値を 0 から 1 に再スケーリングすることです。
#load libraries library(plyr) library(scales) #rescale values for all variables in melted data frame melt_mtcars <- ddply(melt_mtcars, .(variable), transform, rescale = rescale(value)) #create heatmap using rescaled values ggplot(melt_mtcars, aes(variable, char)) + geom_tile(aes(fill = rescale), color = "white") + scale_fill_gradient(low = "white", high = "red")
また、scale_fill_gradient() 引数で使用される色を変更することで、ヒートマップの色を変更することもできます。
#create heatmap using blue color scale
ggplot(melt_mtcars, aes(variable, char)) +
geom_tile(aes(fill = rescale), color = "white") +
scale_fill_gradient(low = "white", high = "steelblue")
現在、ヒートマップは車名ごとに分類されていることに注意してください。代わりに、次のコードを使用して、 mpgなどの変数の 1 つの値に従ってヒートマップを並べ替えることもできます。
#define car name as a new column, then order by mpg descending mtcars$car <- row.names(mtcars) mtcars$car <- with(mtcars, reorder(car, mpg)) #melt mtcars into long format melt_mtcars <- melt(mtcars) #rescale values for all variables in melted data frame melt_mtcars <- ddply(melt_mtcars, .(variable), transform, rescale = rescale(value)) #create heatmap using rescaled values ggplot(melt_mtcars, aes(variable, char)) + geom_tile(aes(fill = rescale), color = "white") + scale_fill_gradient(low = "white", high = "steelblue")
mpgを増やしてヒートマップを並べ替えるには、単に reorder() 引数で-mpgを使用します。
#define car name as a new column, then order by mpg descending mtcars$car <- row.names(mtcars) mtcars$car <- with(mtcars, reorder(car, -mpg )) #melt mtcars into long format melt_mtcars <- melt(mtcars) #rescale values for all variables in melted data frame melt_mtcars <- ddply(melt_mtcars, .(variable), transform, rescale = rescale(value)) #create heatmap using rescaled values ggplot(melt_mtcars, aes(variable, char)) + geom_tile(aes(fill = rescale), color = "white") + scale_fill_gradient(low = "white", high = "steelblue")
最後に、見た目が気に入らない場合は、引数 labs() と theme() を使用して、x 軸と y 軸のラベルと凡例を削除できます。
#create heatmap with no axis labels or legend ggplot(melt_mtcars, aes(variable, char)) + geom_tile(aes(fill = rescale), color = "white") + scale_fill_gradient(low = "white", high = "steelblue") + labs(x = "", y = "") + theme(legend.position = "none")