R - 使用Pheatmap时的图例标题或单位

Question

我正在使用pheatmap创建值的热图，并希望使用矩阵中z值的单位标注图例。 在这个例子中，我希望图例的顶部说温度[°C]。 我已经阅读了pheatmap的指南 ，似乎图例的唯一操作是添加一个默认数字列表来代替比例。 我看不到任何添加图例标题的选项。

以下是使用pheatmap生成矩阵和绘图的通用代码块。 我非常感谢有关如何为图例添加标题的任何建议。

test <- matrix(rexp(200, rate=.1), ncol=20)
colnames(test) = paste("Room", 1:20, sep = "")
rownames(test) = paste("Building", 1:10, sep = "")

pheatmap(test, legend = TRUE, cluster_rows = FALSE, cluster_cols = FALSE)

Answer 1

好吧，因为有人还没有回答这个问题，如果你绝对必须使用pheatmap函数，我会给你一个可能的选择。 使用ggplot这样做要容易得多，但在这里：

首先，我们将要生成我们的绘图，以便我们可以使用所有绘图对象创建我们自己的绘图，并使用已编辑的图例。

#Edited to add in library names
library(gtable)
library(grid)

#Starting with data and generating initial plot
test <- matrix(rexp(200, rate=.1), ncol=20)
colnames(test) = paste("Room", 1:20, sep = "")
rownames(test) = paste("Building", 1:10, sep = "")

p<-pheatmap(test, legend = TRUE, cluster_rows = FALSE, cluster_cols = FALSE)



#Get grobs we want - will use these to create own plot later
plot.grob <- p$gtable$grob[[1]]
xlab.grob <- p$gtable$grob[[2]]  
ylab.grob <- p$gtable$grob[[3]]  
legend.grob <- p$gtable$grob[[4]]  

现在，一旦我们拥有了对象，我们实际上想要将传奇向下移动一点，以便为标题腾出空间。

#Shift both down by 1 inch
legend.grob$children[[1]]$y <- legend.grob$children[[1]]$y - unit(0.85,"inches") 
legend.grob$children[[2]]$y <- legend.grob$children[[2]]$y - unit(0.85,"inches") 
legend.grob$children[[1]]$x <- legend.grob$children[[1]]$x + unit(0.4,"inches") 
legend.grob$children[[2]]$x <- legend.grob$children[[2]]$x + unit(0.4,"inches") 

由于我们已为传奇腾出空间，现在我们可以创建图例textGrob并将其添加到图例grobTree（我们想要的图例中只是一组图形对象）

#New legend label grob
leg_label <- textGrob("Temperature [°C]",x=0,y=0.9,hjust=0,vjust=0,gp=gpar(fontsize=10,fontface="bold"))

#Add label to legend grob
legend.grob2 <- addGrob(legend.grob,leg_label)

如果您想查看我们的传奇图片，请尝试：

grid.draw(legend.grob2)

现在我们实际上需要构建我们的gtable对象。 为此，我们将使用类似的布局（带有一些修改）作为pheatmap函数生成的图。 另请注意，pheatmap函数生成一个gtable对象，可以通过以下方式访问：

p$gtable

为了查看gtable对象中每个“扇区”的宽度/高度，我们需要做的是：

p$gtable$heights
p$gtable$widths

这些将作为我们的参考值。 要获得更多图形显示，请尝试：

gtable_show_layout(p$gtable)

这会产生这个图像：

好的，现在我们有了我们想要的grob，我们需要做的就是根据我们在pheatmap构建的gtable中看到的构建我们的gtable。 我写的一些示例代码是：

my_new_gt <- gtable(widths=  unit.c(unit(0,"bigpts") + unit(5,"bigpts"),
                                    unit(0,"bigpts"),
                                    unit(1,"npc") - unit(1,"grobwidth",plot.grob) + unit(10,"bigpts") - max(unit(1.1,"grobwidth",plot.grob), (unit(12,"bigpts")+1.2*unit(1.1,"grobwidth",plot.grob))) + unit(5,"bigpts") - unit(3,"inches"),
                                    unit(1,"grobwidth",ylab.grob) + unit(10,"bigpts"),
                                    max(unit(1,"grobwidth",legend.grob2),unit(12,"bigpts")+1.2*unit(1.1,"grobwidth",legend.grob2)) + unit(1,"inches") ,
                                    max(unit(0,"bigpts"),unit(0,"bigpts"))
                                    ),



                    height = unit.c(unit(0,"npc"),
                                    unit(5,"bigpts"),
                                    unit(0,"bigpts"),
                                    unit(1,"npc") - unit(1,"grobheight",xlab.grob) + unit(15,"bigpts") - unit(0.2,"inches"),
                                    unit(1,"grobheight",xlab.grob) + unit(15,"bigpts")     
                      ))

最后，我们可以将所有对象添加到新的gtable中，以获得与pheatmap生成的绘图非常相似的绘图以及添加的图例标题。

#Adding each grob to the appropriate spot
gtable <- gtable_add_grob(my_new_gt,plot.grob,4,3)
gtable <- gtable_add_grob(gtable,xlab.grob,5,3)
gtable <- gtable_add_grob(gtable,ylab.grob,4,4)
gtable <- gtable_add_grob(gtable,legend.grob2,4,5)

grid.draw(gtable)

最后生成的输出是：

希望这有帮助。 您可以通过不同的大小调整来尝试使布局更加动态，但我认为这是一个很好的设置，可以获得您想要的 - 带有图例的pheatmap。

编辑 - ggplot选项：

由于我推荐ggplot作为替代方案，因此需要一些代码来完成它：

library(ggplot2)
library(reshape)
test <- as.data.frame(matrix(rexp(200, rate=.1), ncol=20))
colnames(test) = paste("Room", 1:20, sep = "")
test$building = paste("Building", 1:10, sep = "")

#Get the sorting right
test$sort <- 1:10

#Melting data so we can plot it with GGplot
test.m <- melt(test,id.vars = c("building","sort"))

#Resetting factors
test.m$building <- factor(test.m$building, levels=(test.m$building)[order(test.m$sort)])

#Creating the plot itself
plot <- ggplot(test.m,aes(variable,building)) + geom_tile(aes(fill=value),color = "white") +
        #Creating legend
        guides(fill=guide_colorbar("Temperature [°C]")) +
        #Creating color range
        scale_fill_gradientn(colors=c("skyblue","yellow","tomato"),guide="colorbar") +
        #Rotating labels
        theme(axis.text.x = element_text(angle = 270, hjust = 0,vjust=-0.05))
plot

这产生了这个情节：

正如您所看到的，ggplot2方法要快得多。 您所要做的就是将数据转换为数据帧，然后将其融化。 完成后，您可以轻松更改图例标题。

Answer 2

MikeyMike的答案令人难以置信; 通过阅读我也学到了很多东西。

但是，我需要一个愚蠢，丑陋，10秒的解决方案：

test <- matrix(rexp(200, rate=.1), ncol=20)
colnames(test) = paste("Room", 1:20, sep = "")
rownames(test) = paste("Building", 1:10, sep = "")

pheatmap(test, legend_breaks = c(10, 20, 30, 40, max(test)), 
main = "", legend_labels = c("10", "20", "30", "40", "title\n"),
legend = TRUE, cluster_rows = FALSE, cluster_cols = FALSE)

这产生了这个热图：