热图中x轴上的对角标签方向

Question

在R中创建热图一直是许多帖子，讨论和迭代的主题。我的主要问题是，将点阵levelplot()或基本图形image()中的解决方案的视觉灵活性与基本的heatmap()，图表的pheatmap()或gplots的heatmap.2()的轻松集群相结合是非常棘手的。这是我想改变的一个小细节 - x轴标签的对角线方向。让我在代码中向你展示我的观点。

#example data 
d <- matrix(rnorm(25), 5, 5) 
colnames(d) = paste("bip", 1:5, sep = "") 
rownames(d) = paste("blob", 1:5, sep = "") 

您可以改变方向与levelplot()容易对角线：

require(lattice) 
levelplot(d, scale=list(x=list(rot=45))) 

但应用该聚类似乎疼痛。其他视觉选项如在热图单元周围添加边框也是如此。现在

，转移到实际heatmap()相关的功能，集群和所有的基本视觉效果是超级简单 - 几乎无需进行调整：

heatmap(d) 

，因此在这里：

require(gplots) 
heatmap.2(d, key=F) 

最后，我最喜欢的一个：

require(pheatmap) 
pheatmap(d) 

但所有这些都没有选择旋转标签。 pheatmap手册建议我可以使用grid.text来定制我的标签。这是多么的快乐 - 特别是在聚类和改变显示标签的顺序时。除非我在这里失去了一些东西...

最后，有一个老好image()。我可以旋转标签，通常它是最可定制的解决方案，但没有集群选项。

image(1:nrow(d),1:ncol(d), d, axes=F, ylab="", xlab="") 
text(1:ncol(d), 0, srt = 45, labels = rownames(d), xpd = TRUE) 
axis(1, label=F) 
axis(2, 1:nrow(d), colnames(d), las=1) 

所以，我应该怎么做才能让我的理想，快速的热图，聚类和方向，并很好的视觉特征黑客？我的最佳出价在某种程度上改变了heatmap()或pheatmap()，因为这两者似乎是最全面的调整。但任何解决方案欢迎。

Answer 1

要解决pheatmap，你真正想要做的是进入pheatmap:::draw_colnames和调整几个设置在其呼叫到grid.text()。有一种方法可以使用assignInNamespace()。使用lattice::levelplot和latticeExtra::dendrogramGrob

library(grid)  ## Need to attach (and not just load) grid package 
library(pheatmap) 

## Your data 
d <- matrix(rnorm(25), 5, 5) 
colnames(d) = paste("bip", 1:5, sep = "") 
rownames(d) = paste("blob", 1:5, sep = "") 

## Edit body of pheatmap:::draw_colnames, customizing it to your liking 
draw_colnames_45 <- function (coln, ...) { 
    m = length(coln) 
    x = (1:m)/m - 1/2/m 
    grid.text(coln, x = x, y = unit(0.96, "npc"), vjust = .5, 
     hjust = 1, rot = 45, gp = gpar(...)) ## Was 'hjust=0' and 'rot=270' 
} 

## For pheatmap_1.0.8 and later: 
draw_colnames_45 <- function (coln, gaps, ...) { 
    coord = pheatmap:::find_coordinates(length(coln), gaps) 
    x = coord$coord - 0.5 * coord$size 
    res = textGrob(coln, x = x, y = unit(1, "npc") - unit(3,"bigpts"), vjust = 0.5, hjust = 1, rot = 45, gp = gpar(...)) 
    return(res)} 

## 'Overwrite' default draw_colnames with your own version 
assignInNamespace(x="draw_colnames", value="draw_colnames_45", 
ns=asNamespace("pheatmap")) 

## Try it out 
pheatmap(d) 

Answer 2

这比我推荐的评论稍微复杂一些，因为heatmap为了绘制树状图而划分了绘图区域，最后一个绘图区域不是您想要附加标签的image绘图。

虽然有一个解决方案，但heatmap提供了add.expr参数，该参数在绘制image时需要评估一个表达式。还需要知道由于树状图排序而发生的标签重新排序。最后一点涉及到一些不雅行为，因为我将首先绘制热图以获取重新排序的信息，然后使用它来正确绘制热成像图与倾斜标签。

首先从?heatmap

x <- as.matrix(mtcars) 
rc <- rainbow(nrow(x), start = 0, end = .3) 
cc <- rainbow(ncol(x), start = 0, end = .3) 
hv <- heatmap(x, col = cm.colors(256), scale = "column", 
       RowSideColors = rc, ColSideColors = cc, margins = c(5,10), 
       xlab = "specification variables", ylab = "Car Models", 
       main = "heatmap(<Mtcars data>, ..., scale = \"column\")") 

在这个阶段为例，该标签是不是我们想要他们，但是hv包含的信息，我们需要重新排序的mtcars的colnames在其组件$colInd：

> hv$colInd 
[1] 2 9 8 11 6 5 10 7 1 4 3 

您使用此类似于order的输出，例如：

> colnames(mtcars)[hv$colInd] 
[1] "cyl" "am" "vs" "carb" "wt" "drat" "gear" "qsec" "mpg" "hp" 
[11] "disp" 

现在用它来产生我们要以正确的顺序标签：

labs <- colnames(mtcars)[hv$colInd] 

然后我们再打电话heatmap但这次我们指定labCol = ""打压列变量的标签（使用零长度字符串）。我们还使用致电text以所需角度绘制标签。到text电话是：

text(x = seq_along(labs), y = -0.2, srt = 45, labels = labs, xpd = TRUE) 

基本上是你有你的问题。如果您需要将此值调整为字符串的长度以使标签与image图不重叠，请使用y的值。我们指定labels = labs按照需要的顺序传递我们想要绘制的标签。整个text调用传递给add.expr未加引号。这里是整个呼叫：

hv <- heatmap(x, col = cm.colors(256), scale = "column", 
       RowSideColors = rc, ColSideColors = cc, margins = c(5,10), 
       xlab = "specification variables", ylab = "Car Models", 
       labCol = "", 
       main = "heatmap(<Mtcars data>, ..., scale = \"column\")", 
       add.expr = text(x = seq_along(labs), y = -0.2, srt = 45, 
           labels = labs, xpd = TRUE)) 

导致：

Answer 3

：A液：

library(lattice) 
library(latticeExtra) 

的示例数据：

d <- matrix(rnorm(25), 5, 5) 
colnames(d) = paste("bip", 1:5, sep = "") 
rownames(d) = paste("blob", 1:5, sep = "") 

;（这可能需要额外的调整，但是你得到的图片）

您必须为行和公司定义树状图lumns（内部在heatmap计算 ）：

dd.row <- as.dendrogram(hclust(dist(d))) 
row.ord <- order.dendrogram(dd.row) 

dd.col <- as.dendrogram(hclust(dist(t(d)))) 
col.ord <- order.dendrogram(dd.col) 

，并将它们传递到dendrogramGrob功能中的levelplot的legend 参数。

我从RColorBrewer定义颜色一个新的主题，并 修饰细胞边框的宽度和颜色与border 和border.lwd：

myTheme <- custom.theme(region=brewer.pal(n=11, 'RdBu')) 

levelplot(d[row.ord, col.ord], 
      aspect = "fill", xlab='', ylab='', 
      scales = list(x = list(rot = 45)), 
      colorkey = list(space = "bottom"), 
      par.settings=myTheme, 
      border='black', border.lwd=.6, 
      legend = 
      list(right = 
       list(fun = dendrogramGrob, 
        args = 
        list(x = dd.col, ord = col.ord, 
         side = "right", 
         size = 10)), 
       top = 
       list(fun = dendrogramGrob, 
        args = 
        list(x = dd.row, 
         side = "top")))) 

你甚至可以使用shrink参数来缩放与其值成比例的单元大小 。

levelplot(d[row.ord, col.ord], 
      aspect = "fill", xlab='', ylab='', 
      scales = list(x = list(rot = 45)), 
      colorkey = list(space = "bottom"), 
      par.settings=myTheme, 
      border='black', border.lwd=.6, 
      shrink=c(.75, .95), 
      legend = 
      list(right = 
       list(fun = dendrogramGrob, 
        args = 
        list(x = dd.col, ord = col.ord, 
         side = "right", 
         size = 10)), 
       top = 
       list(fun = dendrogramGrob, 
        args = 
        list(x = dd.row, 
         side = "top")))) 

Answer 4

我能够采取加文·辛普森的答案，并修剪下来了一点工作对我来说简单的原型设计，其中data1是read.csv（）对象，当然data1_matrix由此产生的矩阵

heatmap(data_matrix, Rowv=NA, Colv=NA, col=heat.colors(64), scale='column', margins=c(5,10), 
    labCol="", add.expr = text(x = seq_along(colnames(data1)), y=-0.2, srt=45, 
    labels=colnames(data1), xpd=TRUE)) 

热潮！谢谢加文。

对于这项工作的一个关键位是add.expr位在那里设置labCol为“”，这是必要的，以防止前（直降）的标签从与新的45周的人重叠之前的部分

Answer 5

我也在寻找使用热图旋转标签文本的方法。最后，我设法找到这一解决方案：

library(gplots) 

library(RColorBrewer) 

heatmap.2(x,col=rev(brewer.pal(11,"Spectral")),cexRow=1,cexCol=1,margins=c(12,8),trace="none",srtCol=45) 

的关键参数是srtCol(or srtRow for row labels)，这是用来在gplots旋转列标签。