r - 从单个矩阵创建多个单独的热图

Question

我想将一个 42x42 矩阵可视化为 28 个独立的热图，每个热图都是 6x6 矩阵，值绘制在颜色的顶部。我只需要他矩阵的下半部分，我不想绘制任何被排除在外的东西。随后的 6x6 矩阵不应重叠，如下例所示:

d = as.matrix(read.table("http://dl.dropbox.com/u/2505196/matrix_posthoc_tukey.dat"))
d[upper.tri(d)] <- NA
d1 <- d[1:6, 1:6]
d2 <- d[1:6, 7:12]
d3 <- d[1:6, 13:18]
d4 <- d[1:6, 18:24]
#...etc, up to d28 <- d[37:42,37:42] 

我用来创建单个热图的代码如下所示:

#baseline to create a separated space for all 28 plots
par(mfrow=c(4,7), mar=c(2,2,4,1), oma=c(2,4,2,2))

#using `image` to create heatmap, with color breaks defined by specific values
#the code below create just single heatmap
image(x=1:6, y=1:6, axes = FALSE, ylab="", xlab="", d1, 
  breaks=c(min(d1,na.rm=TRUE), -5.45, -4.65, 4.65, 5.45, max(d1,na.rm=TRUE)),
  col=c("red","orange","white","orange","red"))
axis(2, 1:6, cex.axis = 0.7, las=1, tick=F)
axis(3, 1:6, cex.axis = 0.7, tick=F)
#create vertical and forizontal lines
abline(h=seq(0.5,6.5,1), v=seq(0.5,6.5,1))
#plot values from the specific matrix subset
for (i in 1:6)
   {
     for (j in 1:6)
       {
         txt <- sprintf("%0.1f", d1[i,j])
         text(i, j, txt, cex=0.7)
        }
   }

三个这样的热图如下所示:

这就是我被困的地方。每次我将另一个图像添加到我的单页多热图集合时，我都必须手动更改 d 值。我不知道如何使用上面的代码创建一个很好的循环来同时绘制矩阵的那些特定子集。

也欢迎使用 ggplot2、lattice 的替代解决方案，尽管我相信这里的主要问题是制作这一系列热图的良好循环。

Answer 1

这是一个相当复杂的图，但它可以很容易地由 R 中的标准图形库生成。它或多或少只是跟踪哪些索引进入哪个面板的问题。您提取 d1 到 d28 矩阵的方式可以自动化，因此您不必写出每一行。

# Get the submatrices
I <- unlist(lapply(0:6, function(a) a:6))
J <- rep(0:6, 7:1)
d2 <- mapply(function(i,j) d[1:6+6*i, 1:6+6*j], I, J, SIMPLIFY=FALSE)

# Setup the layout and add an outer margin for the title and axis labels
layout(matrix(c(1:28, 0, 0), 5, 6))
par(oma=c(3,3,3,1), mar=c(2,2,1,1))

# Plot all the matrices oriented the same way they appear in text
# i.e. the first (vertical) dimension is plotted along the Y-axis
for(k in 1:length(d2)){
    x <- 1:6+6*J[k]
    y <- 1:6+6*I[k]

    # Heatmap & grid
    image(x, y, t(d2[[k]][nrow(d2[[k]]):1,]), las=1, axes=FALSE,
          breaks=c(-1e10, -5.45, -4.65, 4.65, 5.45, 1e10),
          col=c("red","orange","white","orange","red"))
    xg <- apply(!is.na(d2[[k]]), 2, sum)
    yg <- rev(apply(!is.na(d2[[k]]), 1, sum))
    segments(c(x[1]-1, x)+.5, min(y)-.5,
             c(x[1]-1, x)+.5, min(y)+c(6, yg)-.5, xpd=TRUE)
    segments(min(x)-.5,         c(y[1]-1, y)+.5,
             min(x)+c(6,xg)-.5, c(y[1]-1, y)+.5, xpd=TRUE)

    # X & Y-axis values
    mtext(x, 1, .1, at=x, cex=.5)
    mtext(rev(y), 2, .2, at=y, las=1, cex=.5)

    # Values of each cell
    text(rep(x, each=6), rep(rev(y), 6),
     sub("NA", "", sprintf("%.2f", d2[[k]])), cex=.3)
}

# Add title and axis labels
title("All 28 submatrices", outer=TRUE)
mtext("Columns", outer=TRUE, 1, 1)
mtext("Rows", outer=TRUE, 2, 1)

每个单元格中的数字可能很小，但如果将其绘制为 pdf 并放大，则可以读取它们。 segments 函数的 xpd 参数禁止 R 将线裁剪到绘图区域(否则外线会显得稍细)。