R：如何显示聚类矩阵热图（相似颜色图案分组）

Question

我在整个网站和软件包中搜索了很多有关热图的问题，但仍然有问题。
我有集群数据（kmeans/EM/DBscan..），并且我想通过对同一集群进行分组来创建热图。我希望将相似的颜色图案分组在热图中，所以一般来说，它看起来像块对角线。
我尝试按簇号对数据进行排序并显示它，

k = kmeans(data, 3)
d = data.frame(data)
d = data.frame(d, k$cluster)
d = d[order(d$k.cluster),]
heatmap(as.matrix(d))

but it is still not sorted and looks like this link:
But, I want it to be sorted by its cluster number and looked like this:
Can I do this in R?
I searched lots of packages and tried many ways, but I still have a problem.
Thanks a lot.

Answer 1

您可以使用 reshape2 和 ggplot2 执行此操作，如下所示：

library(reshape2)
library(ggplot2)

# Create dummy data
set.seed(123)
df <- data.frame(
        a = sample(1:5, 1000, replace=TRUE),
        b = sample(1:5, 1000, replace=TRUE),
        c = sample(1:5, 1000, replace=TRUE)
)

# Perform clustering
k <- kmeans(df, 3)

# Append id and cluster
dfc <- cbind(df, id=seq(nrow(df)), cluster=k$cluster)

# Add idsort, the id number ordered by cluster 
dfc$idsort <- dfc$id[order(dfc$cluster)]
dfc$idsort <- order(dfc$idsort)

# use reshape2::melt to create data.frame in long format
dfm <- melt(dfc, id.vars=c("id", "idsort"))

ggplot(dfm, aes(x=variable, y=idsort)) + geom_tile(aes(fill=value))

Answer 2

如果您不需要树状图和后续排序，则应将 Rowv 和 Colv 设置为 NA。顺便说一句，您还应该进行缩放。使用 Andrie 的 df ：

heatmap(as.matrix(df)[order(k$cluster),],Rowv=NA,Colv=NA,scale="none",labRow=NA)

事实上，整个热图基于 image()< /代码>。您可以使用 image 来构建完全符合您想要的绘图。 Heatmap在内部使用layout()，因此很难设置边距。对于图像，您可以执行以下操作：

myHeatmap <- function(x,ord,xlab="",ylab="",main="My Heatmap",
                      col=heat.colors(5), ...){
    op <- par(mar=c(3,0,2,0)+0.1)
    on.exit(par(op))
    nc <- NCOL(x)
    nr <- NROW(x)
    labCol <- names(x)

    x <- t(x[ord,])
    image(1L:nc, 1L:nr, x, xlim = 0.5 + c(0, nc), ylim = 0.5 +
        c(0, nr), axes = FALSE, xlab=xlab, ylab=ylab, main=main,
        col=col,...)

    axis(1, 1L:nc, labels = labCol, las = 2, line = -0.5, tick = 0)
    axis(2, 1L:nr, labels = NA, las = 2, line = -0.5, tick = 0)
}

library(RColorBrewer)
myHeatmap(df,order(k$cluster),col=brewer.pal(5,"BuGn"))

生成侧面边距较少的绘图。您还可以操作轴、颜色……您绝对应该看看 RColorBrewer 包

（这个自定义函数基于热图使用的内部绘图顺便说一句，为了说明而进行了简化并获得摆脱所有树状图的东西）