在 R 中按热图上的集群对变量进行分组答案

【问题标题】：Group variables by clusters on heatmap in R在 R 中按热图上的集群对变量进行分组
【发布时间】：2015-05-19 02:31:42
【问题描述】：

我正在尝试重现this paper on graph clustering的第一个数字：

这是我的邻接矩阵的示例：

data=cbind(c(48,0,0,0,0,1,3,0,1,0),c(0,75,0,0,3,2,1,0,0,1),c(0,0,34,1,16,0,3,0,1,1),c(0,0,1,58,0,1,3,1,0,0),c(0,3,16,0,181,6,6,0,2,2),c(1,2,0,1,6,56,2,1,0,1),c(3,1,3,3,6,2,129,0,0,1),c(0,0,0,1,0,1,0,13,0,1),c(1,0,1,0,2,0,0,0,70,0),c(0,1,1,0,2,1,1,1,0,85))
colnames(data)=letters[1:nrow(data)]
rownames(data)=colnames(data)

通过这些命令，我获得了以下热图：

library(reshape)
library(ggplot2)
data.m=melt(data)
data.m[,"rescale"]=round(rescale(data.m[,"value"]),3)
p=ggplot(data.m,aes(X1, X2))+geom_tile(aes(fill=rescale),colour="white") 
p=p+scale_fill_gradient(low="white",high="black")
p+theme(text=element_text(size=10),axis.text.x=element_text(angle=90,vjust=0))

这与上面图 1 左侧的图非常相似。唯一的区别是（1）节点不是随机排序的，而是按字母顺序排列的，（2）我使用的不是只有二进制黑色/白色像素，而是使用“灰色阴影”调色板来显示强度节点之间同时出现。

但关键是很难区分任何集群结构（对于 100 个节点的完整集合，情况更是如此）。所以，我想在热图上按集群排序我的顶点。我有来自社区检测算法的成员向量：

membership=c(1,2,4,2,5,3,1,2,2,3)

现在，如何获得类似于上图 1 右侧的热图？

非常感谢您的任何帮助

PS：我已经尝试过R draw kmeans clustering with heatmap 和R: How do I display clustered matrix heatmap (similar color patterns are grouped)，但无法得到我想要的。

【问题讨论】：

标签： r graph cluster-analysis heatmap

【解决方案1】：

原来这非常容易。我仍在发布解决方案，因此我的其他人不会像我那样浪费时间。

第一部分和之前完全一样：

data.m=melt(data)
data.m[,"rescale"]=round(rescale(data.m[,"value"]),3)

现在，诀窍是熔化的 data.frame 的因子的级别必须按成员资格排序：

data.m[,"X1"]=factor(data.m[,"X1"],levels=levels(data.m[,"X1"])[order(membership)])
data.m[,"X2"]=factor(data.m[,"X2"],levels=levels(data.m[,"X2"])[order(membership)])

然后，绘制热图（与之前相同）：

p=ggplot(data.m,aes(X1, X2))+geom_tile(aes(fill=rescale),colour="white") 
p=p+scale_fill_gradient(low="white",high="black")
p+theme(text=element_text(size=10),axis.text.x=element_text(angle=90,vjust=0))

这一次，集群清晰可见。

【讨论】：