MATLAB | 全网唯一! 又双叒叕一种弦图绘制

slandarer 发布时间：2022-10-06 11:49:20 ，浏览量：9

前几天有粉丝问我这种图能不能画：大体看了一下就是有联系的两个元素之间连线，同时将不同类用不同颜色划分，于是又双叒叕了一个工具函数：

绘制效果

教程部分基础使用

输入数据要求一个nxn大小的0-1矩阵，代表各个元素之间有没有连线，同时还需要一个nx1大小的Class列表代表每个元素属于哪一类，举个简单的例子：

% 生成随机200x200对称0-1矩阵
Data=rand(200,200)>.992;
Data=(Data+Data')>0;
% 生成200x1随机分类编号
Class=randi([1,5],[200,1]);

CC=circosChart(Data,Class);
CC=CC.draw();

修改颜色

以下两种写法等价：

colorList=[78 101 155;
          138 140 191;
          184 168 207;
          231 188 198;
          253 207 158]./255;
CC=circosChart(Data,Class,'ColorOrder',colorList);
CC=CC.draw();

CC=circosChart(Data,Class);
CC=CC.draw(); 

colorList=[78 101 155;
          138 140 191;
          184 168 207;
          231 188 198;
          253 207 158]./255;
CC.setColor(1:5,colorList)

除颜色外其他线属性设置

使用setLine修饰其他属性，'Line’对象具有的属性均可以修饰，例如改变粗细：

CC.setLine('LineWidth',5)

添加和修改标签

设置

partNameList
classNameList

俩属性设置标签：

% 生成随机200x200对称0-1矩阵
Data=rand(200,200)>.992;
Data=(Data+Data')>0;
% 生成200x1随机分类编号
Class=randi([1,5],[200,1]);


for i=1:200
    partName{i}=[num2str(Class(i)),'-',num2str(i)];
end
className={'AAAAA','BBBBB','CCCCC','DDDDD','EEEEE'};


CC=circosChart(Data,Class,'PartName',partName,'ClassName',className);
CC=CC.draw();

修饰标签

使用:

setPartLabel
setClassLabel

俩函数修饰文本标签，例如：

CC.setPartLabel('Color',[0,0,.8],'FontName','Cambria')
CC.setClassLabel('Color',[.8,0,0],'FontName','Cambria','FontSize',25)

一个实例

展示 π \pi π小数点后500和1000位数字前后连接情况：500个点的时候我们发现7出现次数似乎格外的少，本来以为写错了，结果算了一下就只出现了36次，确实是出现的次数比较少：

% demo 1 pi小数点后1000个数值前后连接状况
piStr=['1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078',...
       '1640628620899862803482534211706798214808651328230664709384460955058',...
       '2231725359408128481117450284102701938521105559644622948954930381964',...
       '4288109756659334461284756482337867831652712019091456485669234603486',...
       '1045432664821339360726024914127372458700660631558817488152092096282',...
       '9254091715364367892590360011330530548820466521384146951941511609433',...
       '0572703657595919530921861173819326117931051185480744623799627495673',...
       '5188575272489122793818301194912983367336244065664308602139494639522',...
       '4737190702179860943702770539217176293176752384674818467669405132000',...
       '5681271452635608277857713427577896091736371787214684409012249534301',...
       '4654958537105079227968925892354201995611212902196086403441815981362',...
       '9774771309960518707211349999998372978049951059731732816096318595024',...
       '4594553469083026425223082533446850352619311881710100031378387528865',...
       '8753320838142061717766914730359825349042875546873115956286388235378',...
       '75937519577818577805321712268066130019278766111959092164201999'];
Class=abs(piStr(1:1000))-47; % 类要求从1开始而非0因此这里减去47
Data=diag(ones(1,999),-1);
className={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9'};
colorOrder=[239,65,75;230,115,48;229,158,57;232,136,85;239,199,97;
           144,180,116;78,166,136;81,140,136;90,118,142;43,121,159]./255;


CC=circosChart(Data,Class,'ClassName',className,'ColorOrder',colorOrder);
CC=CC.draw();

ax=gca;
ax.Color=[0,0,0];
CC.setClassLabel('Color',[1,1,1],'FontSize',25,'FontName','Cambria')
CC.setLine('LineWidth',.7)

工具函数完整代码

classdef circosChart
% @author : slandarer
% gzh  : slandarer随笔 


    properties
        ax,arginList={'ColorOrder','ClassName','PartName'}
        ColorOrder=[80,118,169;226,144,50;127,167,58;242,86,54;126,109,167;
                    196,98,37;74,148,189;255,182,46;161,86,144;134,138,33;
                    240,73,53;90,123,207;254,147,44;186,79,115;35,170,102]./255;
        ClassName,PartName
        Data,Class,indexInClass,colorSet={[]}
        classSet,classNum,classSize,classRatio,classTheta
        lineHdl,partLabelHdl,classLabelHdl,scatterHdl
    end

    methods
        function obj=circosChart(Data,Class,varargin)
            obj.Data=Data;
            obj.Class=Class(:);
            obj.classSet=unique(Class);
            obj.classNum=length(obj.classSet);

            obj.indexInClass=zeros(length(obj.Class),1);
            % 计算比例
            for i=1:obj.classNum
                tClassBool=obj.classSet(i)==obj.Class;
                tCumsumBool=cumsum(tClassBool);
                obj.classSize(i)=sum(tClassBool);
                obj.indexInClass(tClassBool)=tCumsumBool(tClassBool);
            end
            obj.classRatio=obj.classSize./sum(obj.classSize);
            disp(char([64 97 117 116 104 111 114 32 58 32 115 108 97 110 100 97 114 101 114]))
            obj.ColorOrder=[obj.ColorOrder;rand([obj.classNum,3])];
            for i=1:size(obj.Data,1)
                obj.PartName{i}='';
            end
            for i=1:obj.classNum
                obj.ClassName{i}=['Class ',num2str(i)];
            end
            % 获取其他数据
            for i=1:2:(length(varargin)-1)
                tid=ismember(obj.arginList,varargin{i});
                if any(tid)
                obj.(obj.arginList{tid})=varargin{i+1};
                end
            end
        end

        function obj=draw(obj)
            obj.ax=gca;hold on
            obj.ax.XLim=[-1.2,1.2];
            obj.ax.YLim=[-1.2,1.2];
            obj.ax.XTick=[];
            obj.ax.YTick=[];
            obj.ax.XColor='none';
            obj.ax.YColor='none';
            obj.ax.PlotBoxAspectRatio=[1,1,1];

            % 调整初始界面大小
            fig=obj.ax.Parent;
            if max(fig.Position(3:4))0&&rotation90&&rotation0
                        Ci=obj.Class(i);Pi=obj.indexInClass(i);
                        Cj=obj.Class(j);Pj=obj.indexInClass(j);
                        Ti=obj.classTheta(Ci).T(Pi);
                        Tj=obj.classTheta(Cj).T(Pj);
                        Xij=[cos(Ti),0,cos(Tj)]';
                        Yij=[sin(Ti),0,sin(Tj)]';
                        XYb=bezierCurve([Xij,Yij],200);
                        obj.lineHdl(i,j)=plot(XYb(:,1),XYb(:,2),'-','LineWidth',1);
                    end
                end
            end
            pause(1e-16)
            for i=1:size(obj.Data,1)
                for j=1:(i-1)
                    if obj.Data(i,j)>0 
                        Ci=obj.Class(i);
                        Cj=obj.Class(j);
                        set(get(obj.lineHdl(i,j),'Edge'),'ColorBinding','interpolated','ColorData',obj.colorSet{Ci,Cj})
                    end
                end
            end
            % 贝塞尔函数
            function pnts=bezierCurve(pnts,N)
                t=linspace(0,1,N);
                p=size(pnts,1)-1;
                coe1=factorial(p)./factorial(0:p)./factorial(p:-1:0);
                coe2=((t).^((0:p)')).*((1-t).^((p:-1:0)'));
                pnts=(pnts'*(coe1'.*coe2))';
            end
        end
        % 设置线除了颜色的其他属性
        function setLine(obj,varargin)
             for i=1:size(obj.Data,1)
                for j=1:(i-1)
                    if obj.Data(i,j)>0
                        set(obj.lineHdl(i,j),varargin{:})
                    end
                end
             end
        end
        % 设置线颜色
        function setColor(obj,N,color)
            obj.ColorOrder(N,:)=color;
            t2=linspace(0,1,200);t1=1-t2;
            for i=1:obj.classNum
                set(obj.scatterHdl(i),'CData',obj.ColorOrder(i,:))
                for j=1:obj.classNum
                    C1=obj.ColorOrder(i,:);
                    C2=obj.ColorOrder(j,:);
                    obj.colorSet{i,j}=uint8([t1.*C1(1)+t2.*C2(1);
                        t1.*C1(2)+t2.*C2(2);
                        t1.*C1(3)+t2.*C2(3)
                        ones(1,200).*.6].*255);
                end
            end
            for i=1:size(obj.Data,1)
                for j=1:(i-1)
                    if obj.Data(i,j)>0 
                        Ci=obj.Class(i);
                        Cj=obj.Class(j);
                        set(get(obj.lineHdl(i,j),'Edge'),'ColorBinding','interpolated','ColorData',obj.colorSet{Ci,Cj})
                    end
                end
            end
        end

        % 设置标签
        function setPartLabel(obj,varargin)
            for i=1:size(obj.Data,1)
                set(obj.partLabelHdl(i),varargin{:});
            end
        end

        function setClassLabel(obj,varargin)
            for i=1:obj.classNum
                set(obj.classLabelHdl(i),varargin{:});
            end
        end
    end
% @author : slandarer
% gzh  : slandarer随笔

% Zhaoxu Liu (2022). circos plot 弦图 
% (https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/118655-circos-plot), 
% MATLAB Central File Exchange. 检索来源 2022/10/6.
end

完

MATLAB弦图绘制能画成这样属实不易，如果有用请留个赞叭~

未经允许本代码请勿作商业用途，引用的话可以引用我file exchange上的链接，可使用如下格式：

Zhaoxu Liu (2022). circos plot 弦图 (https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/118655-circos-plot), MATLAB Central File Exchange. 检索来源 2022/10/6.

若转载请保留以上file exchange链接及本文链接！！！

全部m文件及数据获取:

【链接】：https://pan.baidu.com/s/1pQoh8cE5G4oeTLoXgFoRGw?pwd=slan 【提取码】：slan

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