这是是生信技能树生信爆款入门课程R语言ggplot部分曾老师布置的一个课外作业。
为锻炼搜索解决问题能力，现在开始尝试完成这个任务。
任务描述：
根据所给数据使用ggplot画出如下带圈的tsne图
微信图片_20210112103454.jpg
首先加载并查看数据
> load('for_tSNE.pos.Rdata')
> dim(dat)
[1] 619 4
> head(dat)
tSNE_1 tSNE_2 cell cluster
6A-11 -1.910859 -26.09210 6A-11 2
6A-13 -3.498666 -27.66961 6A-13 2
6A-14 -7.646899 -12.26195 6A-14 2
6A-15 -2.986069 -27.00602 6A-15 2
6A-16 -7.633320 -12.21226 6A-16 2
6A-17 -4.207616 -25.12467 6A-17 2
> class(dat)
[1] "data.frame"
> dat[1:4,1:4]
tSNE_1 tSNE_2 cell cluster
6A-11 -1.910859 -26.09210 6A-11 2
6A-13 -3.498666 -27.66961 6A-13 2
6A-14 -7.646899 -12.26195 6A-14 2
6A-15 -2.986069 -27.00602 6A-15 2
> str(dat)
'data.frame': 619 obs. of 4 variables:
$ tSNE_1 : num -1.91 -3.5 -7.65 -2.99 -7.63 ...
$ tSNE_2 : num -26.1 -27.7 -12.3 -27 -12.2 ...
$ cell : chr "6A-11" "6A-13" "6A-14" "6A-15" ...
$ cluster: Factor w/ 5 levels "0","1","2","3",..: 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 ...
看出是一个619行4列数据框
根据任务描述，使用‘ggplot’画出‘带圆圈’的tsne聚类图
看出有两个关键词 搜索ggplot，圆圈
通过初步筛选找到几篇相关的帖子进行精读
首先看了这一篇
1 R语言给PCA加个小圈圈
发现他最终绘制得到的图形是这样，
image.png
和我们的目标图相比，相似性不是很高。先搁置，看下一篇。
2ggplot2画图一些不常用但是很重要的画图参数
看到通过下面代码可以画出类似的图。
stat_ellipse(aes(x = X, y = Y, fill = group), geom = "polygon", alpha = 1/2, levels = 0.95) ###这里的参数需要注意的是参数设置的问题
大家可以尝试
image.png
然而他并没有详细讲过程。先放着，再看下一篇
3.如何将徒手画的红色圆圈添加到ggplot2图形中？(How can I add freehand red circles to a ggplot2 graph?)
library(Rtsne)
iris_unique <- unique(iris) # Remove duplicates
iris_matrix <- as.matrix(iris_unique[,1:4])
set.seed(42) # Set a seed if you want reproducible results
tsne_out <- Rtsne(iris_matrix) # Run TSNE
# Show the objects in the 2D tsne representation
library(ggplot2)
tsne_plot <- data.frame(x = tsne_out$Y[,1], y = tsne_out$Y[,2], col = iris_unique$Species)
ggplot(tsne_plot) + geom_point(aes(x=x, y=y, color=col))
image.png
这篇虽然可以参考画出图，然而还是不知道如何加圈。再往下看。
4. pca ， nmds , pcoa 图添加分组的椭圆
最终定位到这一篇解决了问题。
原文代码示例：
ggplot(faithful, aes(waiting, eruptions, color = eruptions > 3)) +
geom_point() +
stat_ellipse(level = 0.8) +
stat_ellipse(level = 0.9)
效果图如下：
image.png
这个图和目标图片非常相似。虽然他是两个圈，但是我们去掉一个就可以了呀。重点查看他的绘图用数据格式。
> dim(faithful)
[1] 272 2
> head(faithful)
eruptions waiting
1 3.600 79
2 1.800 54
3 3.333 74
4 2.283 62
5 4.533 85
6 2.883 55
数据只有2列可以对应上我们数据的tSNE_1，tSNE_2，填充列没有，所以作者根据前两列数据中是否大于3划分了两组。
我们是有填充列的，cluster，
根据小洁老师讲的填充有
fill 内填充
col 边缘填充，
所以我们再加两个参数
fill = cluster,
col= cluster
这样就得到了健明老师给的示例图形。最终代码如下:
rm(list = li())
stringsAsFactors = FALSE
load('for_tSNE.pos.Rdata')
head(dat)
class(dat)
dat[1:4,1:4]
str(dat)
ggplot(dat, aes(tSNE_1, tSNE_2,fill = cluster,col= cluster)) +
geom_point() +
stat_ellipse(level = 0.9)
得到结果：
image.png
然后再根据小洁老师讲的添加theme系列代码去掉灰色背景和网格。
ggplot(dat, aes(tSNE_1, tSNE_2,fill = cluster,col= cluster)) +
geom_point() +
stat_ellipse(level = 0.9)+
theme_bw()+
theme(panel.grid.major.x = element_blank(),
panel.grid.minor.x = element_blank(),
panel.grid.major.y = element_blank(),
panel.grid.minor.y = element_blank())
image.png
这样就和原图基本一致了。
2021.5.26补充
刚才小洁大佬来指点了下，添加填充色,添加两句代码即可。如下
geom = "polygon",
alpha = 1/2
ggplot(dat, aes(tSNE_1, tSNE_2,fill = cluster,col=cluster ))+
geom_point() +
stat_ellipse(level = 0.9,
geom = "polygon",
alpha = 1/5)+
theme_bw()+
theme(panel.grid.major.x = element_blank(),
panel.grid.minor.x = element_blank(),
panel.grid.major.y = element_blank(),
panel.grid.minor.y = element_blank())
image.png
不加 alpha = 1/5会是什么样呢？没有透明度看不到点了，
image.png
