SCI绘图-饼图又能耍什么花样呢?

从过年放假到现在，已经断更了一个多月，加上最近又沉迷金铲铲不想更新（玩物丧志啊😭），人总是要进步的，是时候收收心，重新开始营业了！ 本期内容将手把手教你绘制出饼图和圆环图，同时推荐被广泛使用的饼图绘制工具！

饼图的概念

As usual，在介绍一种新的图表之前，先介绍图的组成、元素和功能等，即使是像Pie Chart这种常见的基础图表（真的不是在水🐥）。

饼图是一种常见的数据可视化图表，用于展示数据的相对比例。它通常呈圆形，被分成若干个扇形区域，每个扇形区域的大小表示相应数据的比例或百分比。饼图适用于展示数据的分布情况，尤其是用于比较各部分与整体的关系。

使用ggplot2绘制饼图

接下来，手把手教你如何调教ggplot生成优美的SCI图！比起封装好的方法，有时候原生的方法会更加有趣。

首先，模拟出绘图的数据

      
        library(ggplot2)
      
      
        
          # 创建模拟数据
        
      
      
        data <- data.frame(
      
      
          category = c("Technology", "Healthcare", 
      
      
                      "Finance", "Education", 
      
      
                      "Entertainment", "Travel"),
      
      
          value = c(20, 15, 7, 10, 18, 3)
      
      
        )
      
    

ggplot2中饼图实现是通过先绘制堆积的条形图，然后将坐标转为极坐标系来 实现的

      
        p <- ggplot(data, aes(x = "", y = value, fill = category)) +
      
      
          geom_bar(stat = "identity", width = 1) +
      
      
          scale_fill_brewer(palette = "RdYlBu")
      
      
        
          p
        
      
    

      
        
          # 转为极坐标系
        
      
      
        p + coord_polar("y", start = 0)
      
    

图片美化：删除无用的数字标签，删除网格和灰色背景等

      
        ggplot(data, aes(x = "", y = value, fill = category)) +
      
      
          geom_bar(stat = "identity", width = 1, color='white') +
      
      
          scale_fill_brewer(palette = "RdYlBu") + 
      
      
          coord_polar("y", start = 0) + 
      
      
          theme_void() +
      
      
          theme(legend.position = "right",
      
      
                plot.title = element_text(hjust = 0.5)) + 
      
      
          labs(title = "Pie Chart Example using ggplot2",
      
      
           fill = "Class")
      
    

在饼图内部添加百分比标签

      
        
          # 计算标签的坐标
        
      
      
        data <- data %>% 
      
      
          arrange(desc(category)) %>%
      
      
          mutate(prop = value / sum(data$value) *100) %>%
      
      
          mutate(ypos = cumsum(prop)- 0.5*prop)
      
      
        
          # bar chart
        
      
      
        ggplot(data, aes(x = '', y = prop, fill = category)) +
      
      
          geom_bar(stat = "identity", color='white', width = 1) +
      
      
          scale_fill_brewer(palette = "RdYlBu") + 
      
      
          coord_polar("y", start = 0) +
      
      
          theme_void() +
      
      
          theme(legend.position = "right",
      
      
                plot.title = element_text(hjust = 0.5)) + 
      
      
          geom_text(aes(y=ypos, label = paste0(round(prop), "%")), 
      
      
                    color = "black", 
      
      
                    size = 4) +
      
      
          labs(title = "Pie Chart Example using ggplot2", 
      
      
          fill = "Class")
      
    

调整标签位置

      
        ggplot(data, aes(x = '', y = prop, fill = category)) +
      
      
          geom_bar(stat = "identity", color='white', width = 1) +
      
      
          scale_fill_brewer(palette = "RdYlBu") + 
      
      
          coord_polar("y", start = 0) +
      
      
          theme_void() +
      
      
          theme(legend.position = "right",
      
      
                plot.title = element_text(hjust = 0.5)) + 
      
      
          geom_text(aes(x=1.6, y=ypos, label = paste0(round(prop), "%")), 
      
      
                    color = "black", 
      
      
                    size = 4) +
      
      
          labs(title = "Pie Chart Example using ggplot2",
      
      
           fill = "Class")
      
    

美化标签，添加连线

      
        ggplot(data, aes(x = '', y = prop, fill = category)) +
      
      
          geom_bar(stat = "identity", color='white', width = 1) +
      
      
          scale_fill_brewer(palette = "RdYlBu") + 
      
      
          coord_polar("y", start = 0) +
      
      
          theme_void() +
      
      
          theme(legend.position = "right",
      
      
                plot.title = element_text(hjust = 0.5)) + 
      
      
          geom_text_repel(aes(x=1.5, y=ypos,
      
      
                    label = paste0(round(prop), "%")), 
      
      
                    color = "black", 
      
      
                    size = 4,
      
      
                    nudge_x = 0.15) +
      
      
          labs(title = "Pie Chart Example using ggplot2", 
      
      
               fill = "Class")
      
    

接着调整x甚至能变成圆环图，意外收获，原理我也不清楚了！

      
        ggplot(data, aes(x = '', y = prop, fill = category)) +
      
      
          geom_bar(stat = "identity", color='white', width = 1) +
      
      
          scale_fill_brewer(palette = "RdYlBu") + 
      
      
          coord_polar("y", start = 0) +
      
      
          theme_void() +
      
      
          theme(legend.position = "right") + 
      
      
          geom_text(aes(x=-0.5, y=ypos, label=''))
      
    

接着添加一些标签，Donut Chart直接就成了！（圆环图的标准实现其实是从矩形旋转坐标系的得到的）

      
        data <- data %>% 
      
      
          mutate(label = paste0(category,"(",round(prop,2),"%",")"))
      
      
        
          

      
      
        ggplot(data, aes(x = '', y = prop, fill = category)) +
      
      
          geom_bar(stat = "identity", color='white', width = 1) +
      
      
          scale_fill_brewer(palette = "RdYlBu", 
      
      
            labels=sort(data$label))+ 
      
      
          coord_polar("y", start = 0) +
      
      
          theme_void() +
      
      
          theme(legend.position = "right") + 
      
      
          geom_text(aes(x=-0.5, y=ypos, label='')) +
      
      
          geom_text_repel(aes(x=1.5, y=ypos, label=category),
      
      
                          nudge_x=0.5)
      
    

Next, 试试封装好的方法吧！

R自带的pie方法

      
        # 模拟数据
      
      
        pie.sales <- c(0.12, 0.3, 0.26, 0.16, 0.04, 0.12)
      
      
        names(pie.sales) <- c("Blueberry", "Cherry",
      
      
                              "Apple", "Boston Cream", "Other", "Vanilla Cream")
      
      
        
          

      
      
        # 绘图方法
      
      
        pie(pie.sales, col = c("purple", "violetred1", "green3",
      
      
                               "cornsilk", "cyan", "white"))
      
    

PieChart using lessR

使用R包lessR来绘制饼图和圆环图

      
        
          # install.packages("lessR")
        
      
      
        library(lessR)
      
      
        
          # 使用ggplot2部分的示例数据
        
      
      
        PieChart(category, value, 
      
      
                data=data, 
      
      
                fill="viridis",
      
      
                hole=0,
      
      
                main="Pie Chart using lessR")
      
    

调整hole参数使其变成圆环图

      
        PieChart(category, value, data=data, 
      
      
                 fill="viridis",hole=0.65,
      
      
                 add="Donut Chart using lessR", x1=0, y1=0,
      
      
                 main="")
      
    

3D饼图

3D的感觉蛮丑的，个人不太推荐！图表的目的是把数据信息清晰地传递给读者，感觉3D饼图有点画蛇添足了！当然，或许你喜欢呢！

    # install.packages("plotrix")
library(plotrix)

data <- c(19, 21, 54, 12, 36, 12)

pie3D(data,
      col = hcl.colors(length(data), "Spectral"),
      labels = data)
  

饼图，我裂开了

    # install.packages("plotrix")
library(plotrix)

data <- c(19, 21, 54, 12, 36, 12)

pie3D(data,
      col = hcl.colors(length(data), "Spectral"),
      labels = data,
      explode = 0.2)
  

Question

最后，我有个朋友想问大家下面这种图叫什么？知道的大神请留言！

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本期就介绍到这里啦！持续更新ING~

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