本文首发于“生信补给站”公众号 ggplot2|从0开始绘制箱线图
继续“一图胜千言”系列，箱线图通过绘制观测数据的五数总括，即最小值、下四分位数、中位数、上四分位数以及最大值，描述了变量值的分布情况。箱线图能够显示出离群点（outlier），通过箱线图能够很容易识别出数据中的异常值。
本文利用R语言的ggplot2包，从头带您绘制各式各样的箱线图。
一 绘制基本的箱线图
载入数据及函数包
library(ggplot2) library(RColorBrewer)
dose数值 变成因子变量
ToothGrowth$dose <- as.factor(ToothGrowth$dose) head(ToothGrowth) #查看数据集 len supp dose 1 4.2 VC 0.5 2 11.5 VC 0.5 3 7.3 VC 0.5 4 5.8 VC 0.5 5 6.4 VC 0.5 6 10.0 VC 0.5
1）geom_boxplot绘制基本的箱线图
使用ToothGrowth数据集，dose变量为分类横坐标，对len变量做箱线图
ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len)) + geom_boxplot()
旋转箱线图方向并设置notch
ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len)) + geom_boxplot(notch=TRUE) + coord_flip()
2）修改异常点的属性
设置outlier的 color, shape and size
ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len)) + geom_boxplot(outlier.colour="red", outlier.shape=18,outlier.size=4)
此外， outlier.fill：离群点的填充色；outlier.alpha：离群点的透明度
3）选择变量，设定顺序
ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len)) + geom_boxplot() + stat_summary(fun.y=mean, geom="point", shape=23, size=4, col = "red") + #添加均值 scale_x_discrete(limits=c("2", "0.5")) #选择变量，更改顺序
4）添加最大值和最小值的两条须线
ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len)) + stat_boxplot(geom = "errorbar",width=0.15) + #添加虚线 geom_boxplot()
5)箱线图添加点
geom_point函数，向箱线图中添加点；
ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len)) + geom_boxplot() + geom_dotplot(binaxis='y', stackdir='center', dotsize=1, binwidth = 1)
geom_jitter()函数是geom_point(position = "jitter")的包装，binaxis="y"是指沿着y轴进行分箱；
ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len)) + geom_boxplot() + geom_jitter(shape=16, position=position_jitter(0.2))
二 颜色设置
aes(color=)函数为每个箱线图设置一个颜色，划分箱线图之后，可以使用scale_color_*()函数自定义颜色。
1)分组更改箱线的颜色
p<-ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len, color=dose)) + geom_boxplot() p
自定义颜色方案
# Use custom color palettes p+scale_color_manual(values=c("#999999", "#E69F00", "skyblue")) # Use brewer color palettes p+scale_color_brewer(palette="Set3")+ theme_classic() # Use grey scale p + scale_color_grey() + theme_classic()
2)更改箱子填充颜色
fill 填充色 ； color 箱线的外框颜色
#单组 设置颜色
ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len)) + geom_boxplot(fill='#A4A4A4', color="black")+ theme_classic()
#分组 设置颜色 ， 自定义颜色设置方案同上
ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len, fill=dose)) + geom_boxplot() + scale_fill_brewer(palette="Dark2") + theme_classic()
三 图例，标题设置
1）设置legeng
Legend是对箱线图的解释性描述，默认的位置是在画布的右侧中间位置，可以通过theme()函数修改Legend的位置
p + theme(legend.position="top") p + theme(legend.position="bottom") p + theme(legend.position="none") # Remove legend
2）labs设置标题及坐标标签
p+theme(legend.position="bottom") + labs(title="Plot of length per dose",x="Dose (mg)", y = "Length")
3）其他theme详细设置可参考ggplot2-theme（主题）以及ggplot2-图形微调（1）
四 箱线图汇总展示
ggplot(ToothGrowth, aes(x=dose, y=len, fill=dose)) + stat_boxplot(geom = "errorbar",width=0.15)+ geom_boxplot()+ geom_dotplot(binaxis='y', stackdir='center', dotsize=0.5, binwidth = 1)+ labs(title="Plot of length per dose",x="Dose (mg)", y = "Length")+ scale_fill_manual(values=c("#999999", "#E69F00", "#56B4E9")) + theme(legend.position="none")+ theme_minimal()
五 参考资料
ggplot2：数据分析与图形艺术
好了，就是这么简单，输出基本图形后，根据自己的喜好进行细节的调整即可。
