R语言与医学统计图形-【23】ggplot2坐标系转换函数

ggplot2绘图系统——坐标系转换函数

包括饼图、环状条图、玫瑰图、戒指图、坐标翻转。

• 笛卡尔坐标系（最常见）。
• ArcGIS地理坐标系（地图）。
• Cartesian坐标系。
• polar极坐标系。

利用ploar坐标系绘图

coord_polar函数及参数：

coord_polar(theta = 'x', #x/y
            start = 0, #0-12，起始点，对应时钟刻度
            direction = 1) #1/-1，顺时针/逆时针

1. 饼图

#饼图
a <- ggplot(data = subset(diamonds,color=="E"),aes(factor('E'),
                                                   fill=cut))+geom_bar()
b <- ggplot(data = subset(diamonds,color=="E"),aes(factor('E'),
                                                   fill=cut))+geom_bar()+
  coord_polar()
c <- ggplot(data = subset(diamonds,color=="E"),aes(factor('E'),
                                                   fill=cut))+geom_bar()+
  coord_polar(theta = 'y')
grid.arrange(a,b,c,ncol=3)

去掉饼图中心的空白，只需将条形图的标准宽度设为1。还需去掉极坐标刻度、标签等多余的颜色。

a=ggplot(data = subset(diamonds,color=="E"),aes(factor('E'),fill=cut))+
  geom_bar(width = 1)+ #设标准宽度
  coord_polar(theta = 'y')

b=a+theme(axis.text = element_blank(), #去刻度标签
          axis.title = element_blank(), #去标题
          axis.ticks = element_blank(), #去刻度
          panel.background = element_blank(), #去背景
          panel.grid = element_blank()) #去网格线

grid.arrange(a,b,ncol=2)

2. 环形条图

示例比较下。

a <- ggplot(diamonds,aes(cut))+
  geom_bar(width = 1,fill='deeppink1',color='black')
b <- a+coord_polar(theta = 'y')
grid.arrange(a,b,ncol=2)

细节的修饰。

data=data.frame(group=c("A","B","C","D"),
                value=c(33,62,56,67))
ggplot(data,aes(x=group,y=value,fill=group))+
  geom_bar(width = 0.85,stat = 'identity')+
  coord_polar(theta = 'y')+
  labs(x='',y='')+
  ylim(c(0,75))+
  #添加条柱标签
  geom_text(hjust=1,size=3,aes(x=group,y=0,
                               label=group,color=group))+
  theme(legend.position = 'none',
        axis.text.y=element_blank(),
        axis.ticks = element_blank())

3. 南丁格尔玫瑰图和戒指图

玫瑰图

dsmall <- diamonds[sample(nrow(diamonds),1000),]
ggplot(dsmall,aes(color,fill=cut))+
  geom_bar(width = 0.9)+ #使玫瑰图之间留下空隙
  scale_fill_brewer(palette = 'Oranges')+
  coord_polar(start = 1)+#为更好找到注释的横坐标
  theme(axis.title = element_blank(),
        panel.background = element_blank(),
        axis.text = element_blank(),
        axis.ticks = element_blank())+
  annotate('text',label=levels(dsmall$color),
           x=1:7,y=plyr::count(dsmall,vars = 'color')[,2]+2, #后续会讲更方便的位置参数
           fontface='bold')

戒指图

#戒指图
dat=data.frame(count=c(10,60,30),category=c('A',"B","C"))
dat$fraction=dat$count/sum(dat$count)
dat=dat[order(dat$fraction),]
dat$ymax=cumsum(dat$fraction)
dat$ymin=c(0,head(dat$ymax,n=-1))

ggplot(dat,aes(fill=category,ymax=ymax,ymin=ymin,
               xmax=5,xmin=3))+ #戒指粗细
  geom_rect()+
  coord_polar(theta = 'y')+
  xlim(c(0,5))+ #此范围要包含（xmin,xmax)
  theme(panel.grid = element_blank(),
        axis.text = element_blank(),
        axis.ticks = element_blank(),
        axis.title = element_blank())+
  annotate("text",x=0,y=0,label='Ring plot',
           color='forestgreen',fontface='bold')+
  annotate("text",x=c(4,4,4),y=c(0.05,0.25,0.7),
           label=c('A','C','B'))+ #戒指环每部分添加文字
  labs(title = '')+
  theme(legend.position = 'none')

坐标轴翻转

coord_flip函数，x和y轴互换。

a <- ggplot(dsmall,aes(color,price))+
  geom_boxplot(fill='darkgreen')+
  coord_flip()

b <- ggplot(dsmall,aes(carat))+
  geom_histogram(fill='hotpink',color='black')+
  coord_flip()+
  scale_x_reverse() #将x刻度翻转，仅适用连续型变量

grid.arrange(a,b,ncol=2)

若不翻转x轴，如下所示：