分组箱形图、小提琴图的绘制

在之前的《R语言基础绘图函数学习笔记（二）》和《小提琴图的画法》两篇文章其实介绍过无分组箱型形图和小提琴图的绘制。绘制单组的方法比较简单，但如果绘制分组的，则需要花些心思，特别是用基础函数或基于基础函数的R包作图。

 

当然，小提琴图可以看作加强版的箱形图，我们先看分组箱型图的画法。其实，boxplot()函数的帮助文档有分享绘制方法，绘制的效果如下：

但是，这种画法有一个明显的问题，就是横轴刻度是“双份”的。于是，我们的生信交流群（群号：133146835）就有人问啦：

看到这个问题，就花了点心思，在原来的脚本基础上做了些改进，最终得到了想要的结果，改进后的画法如下。

 

分组箱形图

 

#预先设置好坐标轴标题、刻度标签、坐标轴线的之间的间隔；
par(mgp=c(1.6,0.5,0),mar=c(4,4,1.5,1.5))
#使用axes=FALSE,frame.plot=F 隐藏坐标轴与画图边框，或者使用par(xaxt='n',yaxt='n')也是一样的隐藏效果；
#par(bty='n')与frame.plot=F 效果相同；

使用'at =' 设置画图位置；yaxs = 'i'，绘制与刻度“齐平”的坐标轴；

 

boxplot(len~ dose, data = ToothGrowth,
        boxwex = 0.3, at = 1:3 - 0.2,
        subset = supp == 'VC', col ='tomato',
        xlab = 'dose(mg)',
        ylab = 'tooth length(mm)',
        xlim = c(0.5, 3.5), ylim = c(0, 35),
        yaxs ='i',axes=FALSE,frame.plot=F)

add =TRUE,表示在原图表体系上继续追加画图；

boxplot(len~ dose, data = ToothGrowth, add = TRUE,
        boxwex = 0.3, at = 1:3 + 0.2,
        subset = supp == 'OJ', col ='orange',
        axes=FALSE,frame.plot=T)

指定刻度标签，用低水平函数添加坐标和刻度；

x=seq(1,3,1)
y=seq(0,35,5)


xlab=c('0.5','1','2')
ylab=c('0','5','10','15','20','25','30','35')

 
#添加横轴和纵轴；
#las调整字体方向；tck调整刻度线长度；
axis(1,at=x, labels=xlab, cex.axis=0.7,las=0,tck=-0.015)
axis(2,at=y, labels=ylab, cex.axis=0.7,las=2,tck=-0.015)

关于次刻度线的添加，R基础函数绘制的图表一般只有主刻度线而没有次刻度（minor tick）,次刻度线的添加需要使用Hmisc包中的minor.tick()函数添加。

 

#安装Hmisc包；
#install.packages('Hmisc')
#载入Hmisc包；
library(Hmisc)
#在气泡图的坐标轴上添加次刻度；
minor.tick(nx=1,ny=2,tick.ratio= 0.3)

#nx(ny)表示小刻度把x轴（y轴）两个相邻主刻度之间的区域分隔成2个区段；
#tick.ratio表示小刻度与主刻度短线的长度比例；
#x.args和y.args可以指定坐标轴的参数；
#如x.args = list(lwd = 1.2,col = 'black')可以指定坐标轴的粗细和颜色；

 

最后，添加图例。

legend(0.4,35, c('Ascorbic acid', 'Orange juice'),
       fill = c('yellow','orange'),bty = 'n',cex=0.7)

分组小提琴图的用法

方法与分组箱形图相似，但也有“坑”。比如，axes=FALSE在vioplot R包不起作用。

par(mgp=c(1.6,0.5,0),mar=c(4,4,1.5,1.5),xaxt='n',yaxt='n')
#安装和载入vioplot包
#install.packages('vioplot')
 
library('vioplot')
vioplot(len~ dose, data = ToothGrowth,
        wex = 0.45, at = 1:3 - 0.2,
        subset = supp == 'VC',
        col ='gold',border='white',
        ylim=c(0,35),
        yaxs = 'i',
       lty=1,lineCol='black',rectCol='green',
        frame.plot=F)

vioplot(len~ dose, data = ToothGrowth, add = TRUE,
        wex = 0.45, at = 1:3 + 0.2,
        subset = supp == 'OJ',
        col ='orange',border='white',frame.plot=T)

指定刻度标签，用低水平函数添加坐标和刻度。

x=seq(1,3,1)
y=seq(0,35,5)

xlab=c('0.5','1','2')
ylab=c('0','5','10','15','20','25','30','35')

 

重新指定绘制坐标轴。

par(mgp=c(1.6,0.5,0),mar=c(4,4,1.5,1.5),xaxt='s',yaxt='s')
 
axis(1,at=x, labels=xlab, cex.axis=0.7,las=0,tck=-0.015)
axis(2,at=y, labels=ylab, cex.axis=0.7,las=2,tck=-0.015)
 
legend(0.4,35, c('Ascorbic acid', 'Orange juice'),
       fill = c('yellow','orange'),bty = 'n',cex=0.7)

其他可用参数：

lty, lwd：小提琴边框和中线（箱图的whiskers）的调整；

lineCol：调整箱图的边框和whiskers；

rectCol：箱图的填充色；

pchMed：中值点的形状；

colMed,colMed2：colMed指定中值点的填充颜色；21:25时前者为描边颜色，后者为填充颜色；

drawRect=F：不画中间的箱图；

side='left'或'right'：小提琴图只画一半。

 

当然，如果你喜欢使用ggplot2，得益于“长型”数据的优势，ggplot2绘制分组图表会更简单一些。

 

好啦，今天就分享到这里啦~

 

拓展阅读

R语言基础绘图函数学习笔记（一）

R语言基础绘图函数学习笔记（二）

R语言基础绘图函数学习笔记（三）

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