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R-ggplot2-Barplot拼所有之拼Boxplot

2020-01-12  本文已影响0人  TroyShen

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0. 问题导入

之前我们有推出：
1. R-ggplot2-并列的Barplot如何绘制Errorbar？如何将Barplot与lineplot通过双轴结合？小伙伴们看过来
2. R-ggplot2-如何将点图与密度统计图通过双坐标轴的方式结合在一起？本篇给出解决方案~
今天我们来个难度更大的，将Barplot与Boxplot评在一起~

那么，首先要解决的问题就是：这两种图重叠了，信息量都被盖住了，怎么看？

今天，我们就来解决这个问题，并实现Barplot与Boxplot的拼合。

1. 示例数据

感谢西农孙同学提供生物实验的示例数据（为啥要加生物两个字呢？现在不都流行破圈嘛，嘿嘿嘿）：
数据来啦来啦，点我就对了！

2. 导入示例数据

setwd('L:\\JianShu\\20200112')
files = list.files()
df1 = read.table(files[1])
df2 = read.table(files[2])

3. 数据预处理

g1 = which(df1$V3 == 'G4-nG4')
g2 = which(df1$V3 == 'nG4-G4')

df1_g1 = df1[g1,]
df1_g2 = df1[g2,]

4. 样本T检验

根据T检验结果，可以发现被检验的样本服从于总体的假设不显著成立。

t1 = t.test(rep(df2$V4[2],length(df1_g1$V4)), df1_g1$V4)$p.value
t2 = t.test(df1_g2$V4,rep(df2$V4[1],length(df1_g2$V4)))$p.value

label_df = data.frame(
  x = c('G4-nG4b','nG4-G4b'),
  y = c(13.5,13.5),
  label = paste0('p.value = ',
    c(as.character(round(t1,3)),as.character(round(t2,3))))
)
label_df
        x    y           label
1 G4-nG4b 13.5  p.value = 0.43
2 nG4-G4b 13.5 p.value = 0.541

5. 指示线数据框制作

seg_df = data.frame(
  x = c('G4-nG4a','nG4-G4a','G4-nG4a','G4-nG4c','nG4-G4a','nG4-G4c'),
  xmax = c('G4-nG4c','nG4-G4c','G4-nG4a','G4-nG4c','nG4-G4a','nG4-G4c'),
  y = c(13,13,12.5,12.5,12.5,12.5),
  ymax = c(13,13,13,13,13,13)
)

6. 绘图前数据框准备

df_bar = data.frame(
  x = c(as.character(df2$V3[2]),as.character(df2$V3[1])),
  y = c(df2$V4[2],df2$V4[1])
)

df_bar$x = c("G4-nG4",'nG4-G4')

df_box = rbind(df1_g1,df1_g2)
df_box = df_box[,-c(1,2)]
df_box = as.data.frame(df_box)
colnames(df_box) = c('x','y')
df_box$x = c(rep("G4-nG4",5),rep('nG4-G4',5))

df = rbind(df_bar,df_box)

7. Barplot 与Boxplot 拼合的第一次尝试（图1）


p1 = ggplot()+
  geom_bar(data = df[1:2,],aes(x = x,y = y,fill = x),stat = 'identity',width = 0.5,alpha= 0.8)+
  geom_boxplot(data = df[3:12,],aes(x = x, y =y,fill = x),width = 0.5,alpha = 0.8)+
  scale_fill_lancet()+
  theme_bw()+
  theme(
    axis.text =  element_text(face = 'bold',color = 'black',size = 12),
    axis.title =  element_text(face = 'bold',color = 'black',size = 14, hjust = .5),
    legend.text = element_text(face = 'bold',color = 'black',size = 12),
    legend.title = element_blank(),
    legend.position = 'bottom',
    legend.direction = 'horizontal'
  )+
  xlab('Sample Name')+
  ylab('Value')

png('plot1.png',
    height = 15,
    width = 20,
    units = 'cm',
    res = 800)
print(p1)
dev.off()
图1

不明白篇头重叠的问题，图1就说明了一切，Barplot与Boxplot重叠了，Barplot的信息被挡的严严实实

所以，如何解决呢？接着往下看哈~

8. Barplot 与Boxplot 拼合时重叠问题解决(图2)

8.1 首先呀，我们要重新调整下绘图的Data.Frame。
df_bar$x = c("G4-nG4a",'nG4-G4a')

df_box = rbind(df1_g1,df1_g2)
df_box = df_box[,-c(1,2)]
df_box = as.data.frame(df_box)
colnames(df_box) = c('x','y')
df_box$x = c(rep("G4-nG4c",5),rep('nG4-G4c',5))



df_bar_label= data.frame(
  x = c('G4-nG4b','nG4-G4b'),
  y = c(NA,NA)
)


df = rbind(df_bar,df_box,df_bar_label)
df$type = c('G4-nG4','nG4-G4',rep('G4-nG4',5),rep('nG4-G4',5),'G4-nG4','G4-nG4')
8.2 Barplot 与Boxplot 拼合第二次尝试
p2 = ggplot()+
  geom_bar(data = df[1:2,],aes(x = x,y = y,fill = type),stat = 'identity',width = 0.9,alpha= 0.8)+
  geom_bar(data = df[13:14,],aes(x = x,y = y),stat = 'identity',width = 0.2)+
  geom_boxplot(data = df[3:12,],aes(x = x, y =y,fill = type),width = 0.9,alpha = 0.8)+
  scale_x_discrete(labels = c('','G4-nG4','',
                              '','nG4-G4',''))+
  scale_fill_lancet()+
  theme_bw()+
  theme(
    axis.text =  element_text(face = 'bold',color = 'black',size = 12),
    axis.title =  element_text(face = 'bold',color = 'black',size = 14, hjust = .5),
    legend.text = element_text(face = 'bold',color = 'black',size = 12),
    legend.title = element_blank(),
    legend.position = 'bottom',
    legend.direction = 'horizontal'
  )+
  xlab('Sample Name')+
  ylab('Value')

png('plot2.png',
    height = 15,
    width = 20,
    units = 'cm',
    res = 800)
print(p2)
dev.off()
图2 Barplot 与Boxplot 拼合时重叠问题解决

9. 在图中增加Label与指示线（图3）

p3 = ggplot()+
  geom_bar(data = df[1:2,],aes(x = x,y = y,fill = type),stat = 'identity',width = 0.9,alpha= 0.8)+
  geom_bar(data = df[13:14,],aes(x = x,y = y),stat = 'identity',width = 0.2)+
  geom_boxplot(data = df[3:12,],aes(x = x, y =y,fill = type),width = 0.9,alpha = 0.8)+
  geom_segment(data = seg_df,aes(x = x,y = y,xend = xmax,yend = ymax),
               color = 'black',size = 0.2)+
  geom_text(data = label_df,aes(x = x,y = y,label = label),
            fontface = 'bold',color = 'black',size = 5)+
  scale_x_discrete(labels = c('','G4-nG4','',
                              '','nG4-G4',''))+
  scale_fill_lancet()+
  theme_bw()+
  theme(
    axis.text =  element_text(face = 'bold',color = 'black',size = 12),
    axis.title =  element_text(face = 'bold',color = 'black',size = 14, hjust = .5),
    legend.text = element_text(face = 'bold',color = 'black',size = 12),
    legend.title = element_blank(),
    legend.position = 'bottom',
    legend.direction = 'horizontal'
  )+
  xlab('Sample Name')+
  ylab('Value')

png('plot3.png',
    height = 15,
    width = 20,
    units = 'cm',
    res = 800)
print(p3)
dev.off()
图3 在图中增加Label与指示线

10. 总结

本篇主要解决了以下几个问题：

  1. 如何将Barplot和Boxplot拼合在一幅图里？
  2. 如何将Barplot和Boxplot不重合地拼合在一幅图里？
  3. 如何做两组样本之间的T 检验？
  4. 如何在图中增加Label与指示线？

11. 本篇所使用的软件包（没有的需要用install.packages('')进行安装）

library(ggplot2)
library(reshape2)
library(ggsci)

12. 致谢

首先，感谢大家的持续关注，小编会继续努力，持续更新下去的！

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