R语言社区检测算法可视化网络图:ggplot2绘制igraph对象分析物种相对丰度

拓端tecdat

原文链接: http://tecdat.cn/?p=23836

我们使用R中的igraph包,产生了网络的图形。
但是很难将这些图表放到演讲和文章中,因为图表很难根据需要定制。使用igraph中的绘图功能可以得到你想要的结果,但用ggplot对工作更有帮助。所以本文探索了一种在ggplot中创建igraph绘图的方法。
 

igraph图

首先,我将带入数据,这是一个物种相对丰度的矩阵。列是物种,每行是一个观测值。下面是数据的浏览

head(data.wide)

加载igraph库并运行生成网络的前几个步骤

library(igraph)
all <- bipartite.projection(inc)

绘制这两幅图产生的图形还可以,但并不美观。

op <- par(mfrow = c(1, 2))
plot(obs, layout = layout.fruchterman.reingold, 
edge.color = "black")

par(op)

在ggplot中创建图形

首先让我们提取数据,产生左边的网络基本图。GGPLOT需要数据为数据框,所以提取数据并将其转换为数据框

species <- colnames(wide2)  ## 添加物种代码
df  ## 显示每个节点的x(V1)和y(V2)坐标。

现在我们有了图中所有节点的坐标,我们可以在ggplot中绘制了

library(ggplot2)

ggplot() +
    geom_point( color="black") + # 在节点周围添加一个黑色的边框
     geom_text( label=species ) + # 添加节点的标签

现在我们有了正确的节点,画出节点之间的连接。

get(obs)  # 使用函数获得边信息

df\[match(from, species)\] # 匹配之前连接的节点数据框架中的 from 位置。
gto <- all\[match(to, specie)\] # 匹配之前连接的节点数据框中的to位置

然后绘制

ggplot() +
    geom_point(color="black") + # 在节点周围添加一个黑色的边
    geom_text(label=species)) + # 添加节点的标签

让我们弄乱主题,删除网格线和轴标签等。

ggplot() +
    geom_point(color="black") + # 在节点周围添加一个黑色的边
    geom_text(label=species)) + # 添加节点的标签

      axis.text.x = element_blank(), # 移除x轴文字
      axis.text.y = element_blank(), #删除y轴文字
      axis.ticks = element_blank(), # 删除轴的刻度线
      axis.title.x = element_blank(), # 删除X轴标签
      axis.title.y = element_blank(), # 删除y轴标签
      panel.grid.major = element_blank(), #移除主要网格的标签
      panel.grid.minor = element_blank(), #删除minor-grid标签

如果我们想把社区检测算法中的一些元素纳入右边的图中。我们可以把一个组中的元素变成红色,另一个组中的元素变成蓝色。组内的连接将是一条实线,组间的连接将是一条虚线。

 data.frame(sp = names, g=membership) #创建一个物种和组成员的数据框架
 g\[match( from, sp )\] # 在g数据框中为from和to节点匹配组成员资格

 

 grp <-  group\[match( species, species)\] # 将组类型添加到节点数据框中。
ggplot() +
    geom_segment(type=as.factor(type)),color="black") + # 添加线
    geom_point(color="black") + # 在节点周围添加一个黑色的边界。
    geom_text(label=species)) + # 添加节点的标签
    theme_bw()+ # 使用ggplot的黑白主题
    theme(
      axis.text.x = element_blank(), # 移除x轴文字
      axis.text.y = element_blank(), #删除y轴文字
      axis.ticks = element_blank(), # 删除轴的刻度线
      axis.title.x = element_blank(), # 删除X轴标签
      axis.title.y = element_blank(), # 删除y轴标签
      panel.grid.major = element_blank(), #移除主要网格的标签
      panel.grid.minor = element_blank(), #删除minor-grid标签


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