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Matlab实现绘制高阶版本韦恩图(upset图)

Matlab绘制韦恩图Matlab 韦恩图 2023-01-28 12:01:41 259人浏览 泡泡鱼
摘要

目录教程部分数据准备配色主要运算创建布局并修饰图像绘制完整代码韦恩图随着阶数升高会越来越复杂，当阶数达到7或者以上时几乎没办法绘制： 但是使用upset图却可以比较轻易的绘制：

韦恩图随着阶数升高会越来越复杂，当阶数达到7或者以上时几乎没办法绘制：

但是使用upset图却可以比较轻易的绘制：

两种类型图的对应关系：

这期便教大家如何绘制这样的upset图：

教程部分

数据准备

数据需要的是0,1矩阵，例如随机生成数据：

setName={'RB1','PIK3R1','EGFR','TP53','PTEN'};
Data=rand([200,5])>.85;

每一行代表一个对象，第一行是1,0,0,1,0说明它既属于第一类也属于第四类。

配色

配色可以是rgb数值，也可以是多行颜色，也可以用matlab自带的colORMap数据:

% 设置两个柱状图及关系连线的颜色
bar1Color=[61,58,61]./255;
bar2Color=[61,58,61]./255;
lineColor=[61,58,61]./255;

在随后的部分会更详细的讲解颜色设置。

主要运算

接下来几行就是数据统计的详细代码，小技巧有点多，这部分技巧在韦恩图绘制那篇和数据统计那篇也写到过，可以去瞅瞅，这里不详细展开：

% 进行组合统计(一顿花里胡哨的操作)
pBool=abs(dec2bin((1:(2^size(Data,2)-1))'))-48;
[pPos,~]=find(((pBool*(1-Data'))|((1-pBool)*Data'))==0);
sPPos=sort(pPos);dPPos=find([diff(sPPos);1]);
pType=sPPos(dPPos);pCount=diff([0;dPPos]);
[pCount,pInd]=sort(pCount,'descend');
pType=pType(pInd);
sCount=sum(Data,1);
[sCount,sInd]=sort(sCount,'descend');
sType=1:size(Data,2);
sType=sType(sInd);

创建布局并修饰

若集合名称为中文乱码，请将字体改为宋体，若后面绘图部分显示不全请调整各个axes的XLim及YLim属性。

% 构造figure及axes
fig=figure('Units','normalized','Position',[.3,.2,.5,.63],'Color',[1,1,1]);
axI=axes('Parent',fig);hold on;
set(axI,'Position',[.33,.35,.655,.61],'LineWidth',1.2,'Box','off','TickDir','out',...
    'FontName','Times New Roman','FontSize',12,'XTick',[],'XLim',[0,length(pType)+1])
axI.YLabel.String='Intersection Size';
axI.YLabel.FontSize=16;
%
axS=axes('Parent',fig);hold on;
set(axS,'Position',[.01,.08,.245,.26],'LineWidth',1.2,'Box','off','TickDir','out',...
    'FontName','Times New Roman','FontSize',12,'YColor','none','YLim',[.5,size(Data,2)+.5],...
    'YAxisLocation','right','XDir','reverse','YTick',[])
axS.XLabel.String='Set Size';
axS.XLabel.FontSize=16;
%
axL=axes('Parent',fig);hold on;
set(axL,'Position',[.33,.08,.655,.26],'YColor','none','YLim',[.5,size(Data,2)+.5],'XColor','none','XLim',axI.XLim)

图像绘制

% 相交关系统计图 -----------------------------------------------------------
barHdlI=bar(axI,pCount);
barHdlI.EdgeColor='none';
if size(bar1Color,1)==1
    bar1Color=[bar1Color;bar1Color];
end
tx=linspace(0,1,size(bar1Color,1))';
ty1=bar1Color(:,1);ty2=bar1Color(:,2);ty3=bar1Color(:,3);
tX=linspace(0,1,length(pType))';
bar1Color=[interp1(tx,ty1,tX,'pchip'),interp1(tx,ty2,tX,'pchip'),interp1(tx,ty3,tX,'pchip')];
barHdlI.FaceColor='flat';
for i=1:length(pType)
    barHdlI.CData(i,:)=bar1Color(i,:);
end
text(axI,1:length(pType),pCount,string(pCount),'HorizontalAlignment','center',...
    'VerticalAlignment','bottom','FontName','Times New Roman','FontSize',12,'Color',[61,58,61]./255)
% 集合统计图 ---------------------------------------------------------------
barHdlS=barh(axS,sCount,'BarWidth',.6);
barHdlS.EdgeColor='none';
barHdlS.BaseLine.Color='none';
for i=1:size(Data,2)
    annotation('textbox',[(axS.Position(1)+axS.Position(3)+axI.Position(1))/2-.02,...
        axS.Position(2)+axS.Position(4)./size(Data,2).*(i-.5)-.02,.04,.04],...
        'String',setName{sInd(i)},'HorizontalAlignment','center','VerticalAlignment','middle',...
        'FitBoxToText','on','LineStyle','none','FontName','Times New Roman','FontSize',13)
end
if size(bar2Color,1)==1
    bar2Color=[bar2Color;bar2Color];
end
tx=linspace(0,1,size(bar2Color,1))';
ty1=bar2Color(:,1);ty2=bar2Color(:,2);ty3=bar2Color(:,3);
tX=linspace(0,1,size(Data,2))';
bar2Color=[interp1(tx,ty1,tX,'pchip'),interp1(tx,ty2,tX,'pchip'),interp1(tx,ty3,tX,'pchip')];
barHdlS.FaceColor='flat';
sstr{size(Data,2)}='';
for i=1:size(Data,2)
    barHdlS.CData(i,:)=bar2Color(i,:);
    sstr{i}=[num2str(sCount(i)),' '];
end
text(axS,sCount,1:size(Data,2),sstr,'HorizontalAlignment','right',...
    'VerticalAlignment','middle','FontName','Times New Roman','FontSize',12,'Color',[61,58,61]./255)
% 绘制关系连线 ---------------------------------------------------------------
patchColor=[248,246,249;255,254,255]./255;
for i=1:size(Data,2)
    fill(axL,axI.XLim([1,2,2,1]),[-.5,-.5,.5,.5]+i,patchColor(mod(i+1,2)+1,:),'EdgeColor','none')
end
[tX,tY]=meshgrid(1:length(pType),1:size(Data,2));
plot(axL,tX(:),tY(:),'o','Color',[233,233,233]./255,...
    'MarkerFaceColor',[233,233,233]./255,'MarkerSize',10);
for i=1:length(pType)
    tY=find(pBool(pType(i),:));
    oY=zeros(size(tY));
    for j=1:length(tY)
        oY(j)=find(sType==tY(j));
    end
    tX=i.*ones(size(tY));
    plot(axL,tX(:),oY(:),'-o','Color',lineColor(1,:),'MarkerEdgeColor','none',...
        'MarkerFaceColor',lineColor(1,:),'MarkerSize',10,'LineWidth',2);
end

若是前面配色部分使用的是：

bar1Color=[61,58,61]./255;
bar2Color=[61,58,61]./255;
lineColor=[61,58,61]./255;

修改其中一个柱状图颜色，另一个用多行颜色矩阵：

bar1Color=[66,182,195]./255;
bar2Color=[253,255,228;
          164,218,183;
          68,181,197;
          44,126,185;
          35,51,154]./255;
lineColor=[61,58,61]./255;

一个用多行颜色矩阵,一个使用自带colormap数据：

bar1Color=[0,0,245;245,0,0]./255;
bar2Color=cool;
lineColor=[61,58,61]./255;

完整代码

% upSetMDemo
% @author : slandarer
% Zhaoxu Liu / slandarer (2023). upset plot 
% (https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/123695-upset-plot), 
% MATLAB Central File Exchange. 检索来源 2023/1/22.

rng(2)
clc;clear;
setName={'RB1','PIK3R1','EGFR','TP53','PTEN'};
Data=rand([200,5])>.85;
% setName={'A','B','C','D','E','F','G'};
% Data=rand([200,7])>.9;

% 设置两个柱状图及关系连线的颜色
bar1Color=[61,58,61]./255;
bar2Color=[61,58,61]./255;
lineColor=[61,58,61]./255;

% bar1Color=[66,182,195]./255;
% bar2Color=[253,255,228;
%           164,218,183;
%           68,181,197;
%           44,126,185;
%           35,51,154]./255;
% lineColor=[61,58,61]./255;

bar1Color=[0,0,245;245,0,0]./255;
bar2Color=cool;
lineColor=[61,58,61]./255;

%% =========================================================================
% 进行组合统计(一顿花里胡哨的操作)
pBool=abs(dec2bin((1:(2^size(Data,2)-1))'))-48;
[pPos,~]=find(((pBool*(1-Data'))|((1-pBool)*Data'))==0);
sPPos=sort(pPos);dPPos=find([diff(sPPos);1]);
pType=sPPos(dPPos);pCount=diff([0;dPPos]);
[pCount,pInd]=sort(pCount,'descend');
pType=pType(pInd);
sCount=sum(Data,1);
[sCount,sInd]=sort(sCount,'descend');
sType=1:size(Data,2);
sType=sType(sInd);
%% ========================================================================
% 构造figure及axes
fig=figure('Units','normalized','Position',[.3,.2,.5,.63],'Color',[1,1,1]);
axI=axes('Parent',fig);hold on;
set(axI,'Position',[.33,.35,.655,.61],'LineWidth',1.2,'Box','off','TickDir','out',...
    'FontName','Times New Roman','FontSize',12,'XTick',[],'XLim',[0,length(pType)+1])
axI.YLabel.String='Intersection Size';
axI.YLabel.FontSize=16;
%
axS=axes('Parent',fig);hold on;
set(axS,'Position',[.01,.08,.245,.26],'LineWidth',1.2,'Box','off','TickDir','out',...
    'FontName','Times New Roman','FontSize',12,'YColor','none','YLim',[.5,size(Data,2)+.5],...
    'YAxisLocation','right','XDir','reverse','YTick',[])
axS.XLabel.String='Set Size';
axS.XLabel.FontSize=16;
%
axL=axes('Parent',fig);hold on;
set(axL,'Position',[.33,.08,.655,.26],'YColor','none','YLim',[.5,size(Data,2)+.5],'XColor','none','XLim',axI.XLim)
%% ========================================================================
% 相交关系统计图 -----------------------------------------------------------
barHdlI=bar(axI,pCount);
barHdlI.EdgeColor='none';
if size(bar1Color,1)==1
    bar1Color=[bar1Color;bar1Color];
end
tx=linspace(0,1,size(bar1Color,1))';
ty1=bar1Color(:,1);ty2=bar1Color(:,2);ty3=bar1Color(:,3);
tX=linspace(0,1,length(pType))';
bar1Color=[interp1(tx,ty1,tX,'pchip'),interp1(tx,ty2,tX,'pchip'),interp1(tx,ty3,tX,'pchip')];
barHdlI.FaceColor='flat';
for i=1:length(pType)
    barHdlI.CData(i,:)=bar1Color(i,:);
end
text(axI,1:length(pType),pCount,string(pCount),'HorizontalAlignment','center',...
    'VerticalAlignment','bottom','FontName','Times New Roman','FontSize',12,'Color',[61,58,61]./255)
% 集合统计图 ---------------------------------------------------------------
barHdlS=barh(axS,sCount,'BarWidth',.6);
barHdlS.EdgeColor='none';
barHdlS.BaseLine.Color='none';
for i=1:size(Data,2)
    annotation('textbox',[(axS.Position(1)+axS.Position(3)+axI.Position(1))/2-.02,...
        axS.Position(2)+axS.Position(4)./size(Data,2).*(i-.5)-.02,.04,.04],...
        'String',setName{sInd(i)},'HorizontalAlignment','center','VerticalAlignment','middle',...
        'FitBoxToText','on','LineStyle','none','FontName','Times New Roman','FontSize',13)
end
if size(bar2Color,1)==1
    bar2Color=[bar2Color;bar2Color];
end
tx=linspace(0,1,size(bar2Color,1))';
ty1=bar2Color(:,1);ty2=bar2Color(:,2);ty3=bar2Color(:,3);
tX=linspace(0,1,size(Data,2))';
bar2Color=[interp1(tx,ty1,tX,'pchip'),interp1(tx,ty2,tX,'pchip'),interp1(tx,ty3,tX,'pchip')];
barHdlS.FaceColor='flat';
sstr{size(Data,2)}='';
for i=1:size(Data,2)
    barHdlS.CData(i,:)=bar2Color(i,:);
    sstr{i}=[num2str(sCount(i)),' '];
end
text(axS,sCount,1:size(Data,2),sstr,'HorizontalAlignment','right',...
    'VerticalAlignment','middle','FontName','Times New Roman','FontSize',12,'Color',[61,58,61]./255)
% 绘制关系连线 ---------------------------------------------------------------
patchColor=[248,246,249;255,254,255]./255;
for i=1:size(Data,2)
    fill(axL,axI.XLim([1,2,2,1]),[-.5,-.5,.5,.5]+i,patchColor(mod(i+1,2)+1,:),'EdgeColor','none')
end
[tX,tY]=meshgrid(1:length(pType),1:size(Data,2));
plot(axL,tX(:),tY(:),'o','Color',[233,233,233]./255,...
    'MarkerFaceColor',[233,233,233]./255,'MarkerSize',10);
for i=1:length(pType)
    tY=find(pBool(pType(i),:));
    oY=zeros(size(tY));
    for j=1:length(tY)
        oY(j)=find(sType==tY(j));
    end
    tX=i.*ones(size(tY));
    plot(axL,tX(:),oY(:),'-o','Color',lineColor(1,:),'MarkerEdgeColor','none',...
        'MarkerFaceColor',lineColor(1,:),'MarkerSize',10,'LineWidth',2);
end
% Zhaoxu Liu / slandarer (2023). upset plot 
% (Https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/123695-upset-plot), 
% MATLAB Central File Exchange. 检索来源 2023/1/22.

对于本例子的解读：

以上就是Matlab实现绘制高阶版本韦恩图(upset图)的详细内容，更多关于Matlab绘制韦恩图的资料请关注编程网其它相关文章！

--结束END--

本文标题: Matlab实现绘制高阶版本韦恩图(upset图)

本文链接: https://lsjlt.com/news/178516.html(转载时请注明来源链接)

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