R: ggplot небольшая корректировка для кластеризации

Question

Пожалуйста, проверьте мой воспроизводимый пример и таблицу результатов.

X = t(USArrests)

plot_color_clust = function(X,N=N,
cols=c("red","blue", "orange", "darkgreen","green","yellow","grey","black","white") 
                            ){
  library(ggplot2)
  library(gridExtra)
  library(gtable)
  library(scales)
  library(ggdendro)
  library(grid)
  library(plyr)

  if(N>length(cols)) stop("N too big. Not enough colors in cols.")
  if(N>ncol(X)) stop("N too big. Not enough columns in data.")

  fit = ClustOfVar::hclustvar(X.quanti = X)
  dd.row = as.dendrogram(fit)
  ddata_x <- dendro_data(dd.row)
  temp = cutree(fit,k=N)
  lab <- ggdendro::label(ddata_x)

  x=c()
  for(i in 1:nrow(lab)){
    x[i]=    paste( "clust", as.vector(temp[ lab$label[i]==names(temp) ])   ,sep="")
  }

  lab$group <- x

  p1 <- ggplot(segment(ddata_x)) + 
    geom_segment(aes(x=x, y=y, xend=xend, yend=yend))+coord_flip()+
    geom_text(data=lab,
              aes(label=label, x=x, y=0, colour=group),hjust=1) +
    theme(legend.position="none",
          axis.title.y=element_blank(),
          axis.title.x=element_blank(),
          axis.text.x = element_text(angle = 0, hjust = 0),
          axis.title.x = element_text(angle = 0, hjust = 0))+
    theme(axis.text = element_blank(), axis.title = element_blank(), 
          axis.ticks = element_blank(), axis.ticks.margin = unit(0, "lines"), 
          axis.ticks.length = unit(0, "cm"))+
    scale_colour_manual(values=cols)+coord_flip()+
    scale_y_continuous(limits = c(-0.1, 2.1))

  df2<-data.frame(cluster=cutree(fit,N),states=factor(fit$labels,levels=fit$labels[fit$order]))
  df3<-ddply(df2,.(cluster),summarise,pos=mean(as.numeric(states)))
  p2 = ggplot(df2,aes(states,y=1,fill=factor(cluster)))+geom_tile()+
    scale_y_continuous(expand=c(0,0))+
    theme(axis.title=element_blank(),
          axis.ticks=element_blank(),
          axis.text=element_blank(),
          legend.position="none")+coord_flip()+
    geom_text(data=df3,aes(x=pos,label=cluster))+
    scale_fill_manual(name = "This is my title", values = cols)

  gp1<-ggplotGrob(p1)
  gp2<-ggplotGrob(p2)  
  maxHeight = grid::unit.pmax(gp1$heights[2:5], gp2$heights[2:5])
  gp1$heights[2:5] <- as.list(maxHeight)
  gp2$heights[2:5] <- as.list(maxHeight)
  #grid.arrange(gp2, gp1, ncol=2,widths=c(1/6,5/6))
  R = arrangeGrob(gp2,gp1,ncol=2,widths=c(1/6,5/6))
  R

}

plot_color_clust(X,6)

Вопросы:

1. Эти две части (левые плитки цветов и правое дерево кластеризации) имеют несовместимые высоты. Как нам настроить их высоту, чтобы они соответствовали друг другу?

2. Как мы можем сделать дерево на правой стороне короче, чтобы имена состояний (кластеризованные объекты) могли иметь больше места для полного отображения?

3. Есть ли способ уменьшить пустое пространство между этими двумя частями?

Ваша настройка кода приветствуется. Благодарю.

Answer 1

Одно важное изменение: вместо сопоставления высоты двух диаграмм я извлекаю панель графика из gp2, а затем вставляю ее в столбец 2 gp1. Там нет полей вокруг результирующего gp2, и, таким образом, частично заботится о вашей точке 3.

Относительно пункта 2: расширить пределы оси, чтобы освободить место для меток. (См. Пункт 2. в коде ниже). Параметры для точек 2 и 3 были установлены методом проб и ошибок. Регулировка одного параметра означает, что другой должен быть отрегулирован.

Что касается точки 1: расширить ось, используя аддитивный компонент exapnd добавить половину единицы к каждому концу оси (см. пункт 1. в коде ниже).

Небольшое редактирование: обновление до ggplot2 2.2.0 и R 3.3.2
axis.ticks.margin устарела

X = t(USArrests)

plot_color_clust = function(X, N = N,
 #  cols=c("red","blue", "orange", "darkgreen","green","yellow","grey","black","white")
   cols = rainbow(N)   # Easier to pick colours
  ){

  library(ggplot2)
  library(gtable)
  library(grid)
  library(ggdendro)
  library(plyr)

  if(N > length(cols)) stop("N too big. Not enough colors in cols.")
  if(N > ncol(X)) stop("N too big. Not enough columns in data.")

  fit = ClustOfVar::hclustvar(X.quanti = X)
  dd.row = as.dendrogram(fit)
  ddata_x <- dendro_data(dd.row)
  temp = cutree(fit, k = N)
  lab <- ggdendro::label(ddata_x)

  x = c()
  for(i in 1:nrow(lab)){
    x[i] = paste("clust", as.vector(temp[lab$label[i] == names(temp)]), sep = "")
  }

  lab$group <- x

  p1 <- ggplot(segment(ddata_x)) + 
    geom_segment(aes(x = x, y = y, xend = xend, yend = yend)) + 
    geom_text(data = lab, aes(label = label, x = x, y = -.05, colour = group),  # y = -.05 adds a little space between label and tree
              size = 4, hjust = 1) +
    scale_x_continuous(expand = c(0, .5)) +   # 1. Add half a unit to each end of the vertical axis
    expand_limits(y = -0.4) +   # 2. Make room for labels 
    theme_classic() + 
    scale_colour_manual(values = cols) + 
    coord_flip() +
    theme(legend.position = "none", axis.line = element_blank(),
          axis.text = element_blank(), axis.title = element_blank(), 
          axis.ticks = element_blank(), 
          axis.ticks.length = unit(0, "cm")) 

  df2 <- data.frame(cluster = cutree(fit, N), 
      states = factor(fit$labels, levels = fit$labels[fit$order]))
  df3 <- ddply(df2, .(cluster),summarise,pos=mean(as.numeric(states)))
  p2 <- ggplot(df2, aes(states, y = 1, 
                    fill = factor(as.character(cluster)))) +   # 'as.character' - so that colours match with 10 or more clusters
    geom_tile() +
    scale_y_continuous(expand = c(0, 0)) + 
    scale_x_discrete(expand = c(0, 0)) +
    coord_flip() +
    geom_text(data = df3,aes(x = pos, label = cluster, size = 12)) +
    scale_fill_manual(values = cols)

  gp1 <- ggplotGrob(p1)  # Get ggplot grobs
  gp2 <- ggplotGrob(p2)  

  gp2 <- gp2[6, 4]      # 3. Grab plot panel only from tiles plot (thus, no margins)
  gp1 <- gtable_add_grob(gp1, gp2, t = 6, l = 2, name = "tiles")  # 3. Insert it into dendrogram plot
  gp1$widths[2] = unit(1, "cm")  # 3. Set width of column containing tiles

  grid.newpage()
  grid.draw(gp1)
}

plot_color_clust(X, 6)