[R语言]Heatmap绘图经验总结

[R语言] Heatmap绘图经验总结

这里随机生成了25个0,1之间的均匀分布的随机数，其中，行是样本，列是特征，如图： 第一种方案绘制的Heatmap需要借助于Corrplot包，我们求出dat特征的相关系数矩阵，进一步利用corrplot函数来画图，在该包的官方文档中，对于corrplot函数的参数描述可以说是非常多，这里我给出几种常用的参数： method 表示热力图中每一块所展示的形状，可选值有： "circle", "square", "ellipse", "number", "shade", "color", "pie"； type 表示相关系数矩阵展示的方式，比如只展示上三角或下三角或者全部展示，可选值有：“full”，“upper"，"lower”； tl.pos 指定文本标签(变量名称)的位置，当type=full时，默认标签位置在左边和顶部(lt)，当type=lower时，默认标签在左边和对角线(ld)，当type=upper时，默认标签在顶部和对角线，d表示对角线，n表示不添加文本标签； diag 表示对角线上取值，默认为FALSE; cl.pos 表示图例位置，当type=upper或full时，图例在右方，当type=lower时，图例在底部，不需要图例时，需指定该参数为n； ... 下面给出方法运用： 当然，利用corrplot函数画图可以实现图层的叠加，上面这张图就是分上下两部分完成的，其中默认的颜色样式个人觉得还是可以的，只不过对于相关系数值会根据高低颜色深浅会发生变化，对于一些相关性低的值颜色会非常浅，所以看得不是很明显。 关于这个包具体的的使用方法可以参考这位博主写的文章： 这里我们还是用方案一随机生成的矩阵，介绍用pheatmap包来绘制热力图。

pheatmap包里关于绘制热力图的参数相对来说比较少，可以帮助我们快速的绘图，这里给出一些常用参数： color 设置渐变的颜色，通常借助于colorRampPalette函数，比如说设置红黄蓝渐变，并在这之间分成50个等级，我们可以设置color=colorRampPalette(c("red","yellow","blue"))(50); cluster_cols & cluster_rows 表示是否按行或列聚类，默认值为FALSE; clustering_method 表示聚类方法，默认是complete,此外还"ward.D",“single”,“average”,等； display_numbers 表示是否在heatmap里面显示数值，默认是FALSE； show_rownames & show_colnames 表示是否显示行名或列名； file 设置图片保存位置 ... 下面给出方法运用 去掉边框线可能会好看一点： 由于是随机生成的数据，就不显示聚类的效果（只需要把cluster_row和cluster_col删掉即可），总体来说用pheatmap绘制热图会相对简单一点，但是毫不逊色于其他包绘制的热图。

此外，如果想对于行或列来显示一些注释信息（annotation），比如将特征分成2类，每一类是不同的颜色，这里就可以先生成一个行名是特征，列名是分类结果的数据框，然后利用annotation_row(或col)参数，将生成的数据框赋给它即可，具体可以参考这位博主的文章： 接下来介绍的ComplexHeatmap包就比较全面了，他可以兼容pheatmap函数的所有功能，可以说是pheatmap包的加强版，能够创建更加复杂的热力图，如果你会pheatmap包的应用，那么在ComplexHeatmap包里面，你只需要指明是该包下的pheatmap函数即可使用（ComplexHeatmap::pheatmap()）。接下来列举出一些常用参数： name 、column_title、row_title设置图例、列标题与行标题的名字； column_title_side & row_title_side 设置列标题与行标题的位置，之注意：列标题只能跟"top"或"buttom"参数，行标题只能跟"left"或"right"参数； column_names_side & row_names_side 设置行名与列名的位置，后面跟的是位置参数，如"left"、"top"等； column_names_rot & row_names_rot 设置行名与列名的倾斜角度，后面跟的是角度，如0、30、90等； column_names_gp & row_names_gp 设置行名与列名的颜色，比如 column_names_gp =gpar(col=rep("red",5)); column_title_gp & row_title_gp 设置列与行标题的颜色，注意：这个需要和聚类分割的数量来决定，要指定row_split & column_split，颜色的设置才能生效； col 设置渐变的颜色向量参数，这里推荐用RColorBrewer包中的颜色，比如 col = rev(brewer.pal(n = 7, name ="RdYlBu")); cluster_rows & cluster_columns 表示是否对行列进行聚类，默认是TRUE; cluster_rows & cluster_columns 表示是否对行列进行聚类，默认是TRUE，如果是特定值，则表示对聚类树进行处理； row_dend_reorder & column_dend_reorder 表示将行或列进行排序，默认是TRUE，所以我们在利用这个包绘制相关系数热力图时，会看到对角线不是1，那么我们就需要检查是否设置了这个参数； show_column_dend & show_row_dend 表示是否展示行与列的聚类树； ... 下面利用上述随机生成的数据来绘制heatmap： 最值得一提的是，cluster_rows参数，可以结合hlust函数来使用，并通过color_branches函数来为不同类别设置颜色，使得整个heatmap看起来更加美观。如果我们要显示聚类后的数据分割并命名，我们可以这样： 如若想得到更加详细的说明，可以看ComplexHeatmap包的官方文档，或者参见这位博主的文章： 当然，画heatmap怎么能少的了ggplot2呢，我们在利用ggplot画图时，只需要设置scale_fill_gradient即可，例如：scale_fill_gradient(low = "yellow", high = "red") 表示颜色从黄色到红色渐变。注意要把数据处理成ggplot所需要的样式！下面来绘制heatmap: 如果要实现聚类树在heatmap上，我们需要利用ggtree函数，分别绘制聚类树与热力图，最后用aplot包进行拼接即可。

由于ComplexHeatmap包绘制的热力图是一个Heatmap对象，故他与其他图形不同，自身可以与其他Heatmap对象结合，我们只需要利用"+"号或者"%v%"连接符对多个Heatmap对象进行水平或垂直连接就可以了。 当我们需要将pheatmap包绘制的热力图与ggplot画的其他图贴在一起时，我们可以利用ggplotify包来实现，具体操作流程为： 我们用上回利用iris数据集画组合小提琴图的例子，进一步组合heatmap： 当然ggplot也可以画heatmap，这里不再阐述，对于上面几种绘图方案，我们只需选取一种最美观，最有效的方式来画heatmap即可。

如何用R语言画heatmap图

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新手：R语言的heatmap的制作问题

可在高级绘图函数里添加相关参数：标题main、副标题sub、坐标轴标签xlab、ylab，并非所有绘图函数都支持这些选项。