R：如何将颜色分配给特定值

Question

我有几个 10x10 矩阵，其中填充了五个值，即：0、0.5、1、1.5 和 2。并非所有矩阵都具有所有这些值。

我想绘制具有相同颜色的相同值总是。我有五种特定颜色要链接到特定值，即：

• 0: "白色
• 0.5：“浅蓝色”
• 1：“蓝色”
• 1.5：“lightpink1”
• 2：“红色”

目前，代码如下所示：

example_mat <- matrix(sample(c(0,0.5,1,1.5,2),100, replace = TRUE), nrow = 10, ncol = 10)

# make rotate function for plot
rotate <- function(x) t(apply(x, 2, rev))

# plot 
image(rotate(example_mat), col=c("white","light blue","blue","lightpink1","red"), xaxt= "n", yaxt= "n")
grid(nx = 10, ny = 10, col = "black", lty = "solid")
box(which = "plot", lty = "solid")

这产生了以下情节：

这似乎工作得很好，除了我有很多这些图，有时矩阵中并非所有 5 个值（0、0.5、1、1.5 和 2）都存在，然后他为价值观。如何使该图对于相同的值始终具有相同的颜色？

Answer 1

使用基数 R，image 函数有一个 zlim 参数来完成这项工作。

set.seed(42)
example_mat1 <- matrix(sample(c(0,0.5,1,1.5,2),100, replace = TRUE), nrow = 10, ncol = 10)
example_mat2 <- example_mat1
example_mat2[example_mat2 == 2] = 0 # remove one of the values

# make rotate function for plot
rotate <- function(x) t(apply(x, 2, rev))

# plot 
image(rotate(example_mat1), col=c("white","light blue","blue","lightpink1","red"), zlim=c(0,2), xaxt= "n", yaxt= "n")
grid(nx = 10, ny = 10, col = "black", lty = "solid")
box(which = "plot", lty = "solid")

image(rotate(example_mat2), col=c("white","light blue","blue","lightpink1","red"), zlim=c(0,2), xaxt= "n", yaxt= "n")
grid(nx = 10, ny = 10, col = "black", lty = "solid")
box(which = "plot", lty = "solid")

这使得下面的情节......

Answer 2

一种方法是使用ggplot 并根据每个图块的值预定义填充颜色。

#Define colors using named vector
mycols = c(white = 0, lightblue = 0.5, blue = 1, pink = 1.5, red = 2)

#DATA
set.seed(42)
example_mat = matrix(sample(c(0,0.5,1,1.5,2),100, replace = TRUE), nrow = 10, ncol = 10)

rotate <- function(x) t(apply(x, 2, rev))
m1 = rotate(example_mat)

library(ggplot2)

#Convert to long format
d = data.frame(Values = as.vector(m1),
               fillcol = names(mycols[match(m1, mycols)]),
               X = as.vector(row(m1)),
               Y = as.vector(col(m1)))

graphics.off()
ggplot(d, aes(x = X, y = Y)) +
    geom_tile(color = "black", fill = d$fillcol) +
    theme_light() +
    coord_equal()

Answer 3

我会用几个dplyr 和tidyr 函数来处理这个问题，以创建一个适合ggplot2 形状的数据框，然后使用ggplot2 的磁贴。我将值列视为一个字符，以使其显式离散。如果您有更多值，则可以改用cut 来分解因子水平。

首先，我已经制作了将进入scale_fill_manual 的颜色命名向量——颜色是向量元素，对应的数字是名称，正如比例尺values 参数的预期设置一样。

library(ggplot2)
library(dplyr)
library(tidyr)

set.seed(324)
example_mat <- matrix(sample(c(0,0.5,1,1.5,2),100, replace = TRUE), nrow = 10, ncol = 10)

colors <- c("white", "lightblue", "blue", "lightpink1", "red") %>%
   setNames(c(0, 0.5, 1, 1.5, 2))

然后，为了重塑数据以进行绘图，我制作了一个数据框，添加行号，并使用gather 转换为长形状。自动列名称为V1、V2、...，因此我使用正则表达式\\d+ 提取该文本的数字部分以获取列号。

rotate <- function(x) t(apply(x, 2, rev))
mat_long <- rotate(example_mat) %>%
   as_tibble() %>%
   mutate(row = row_number()) %>%
   gather(key = col, value = value, -row) %>%
   mutate(col = stringr::str_extract(col, "\\d+") %>% as.numeric()) 

mat_long
#> # A tibble: 100 x 3
#>      row   col value
#>    <int> <dbl> <dbl>
#>  1     1     1   1  
#>  2     2     1   1.5
#>  3     3     1   1.5
#>  4     4     1   2  
#>  5     5     1   1.5
#>  6     6     1   0.5
#>  7     7     1   0  
#>  8     8     1   1  
#>  9     9     1   0.5
#> 10    10     1   0.5
#> # … with 90 more rows

然后绘图相当简单，将值视为字符，并为填充指定命名的调色板。

ggplot(mat_long, aes(x = col, y = row, fill = as.character(value))) +
   geom_tile(color = "black") +
   scale_fill_manual(values = colors) +
   theme_void()

^{由reprex package (v0.2.1) 于 2019 年 3 月 24 日创建}