终于等到你——ggplot2树状图
2017年8月份的R语言更新包中，默默地加入了支持ggplot2树状图的新几何对象，从此在R语言中制作树状图，不用再求助于第三方包的辅助了。
该包既有Cran上的正式发行版，也有托管在GitHub上的开发版，安装方式如下：
CRAN:
install.package("treemapify")
Github:
devtools::install_github("wilkox/treemapify")
GitHub主页：
https://github.com/wilkox/treemapify
载入本文章所需的扩展包：
library("ggplot2")
library("treemapify")
library("tweenr")
library("gganimate")
library("RColorBrewer")
安装该包之后，你的ggplot2中会多出一个树状图几何对象——geom_treemap()。
本次案例使用该(treemapify)包内的内置数据集：
预览一下数据集结构：
str(G20)
head(G20)
该数据集描述20峰会参会国家的经济指标，里面包含了五个字段，分别是全球的大区（region）、国家名称（country）、GDP指标（gdp_mil_usd）（应该是二次计算的某种指标），人类发展指数（hdi），已经经济发展程度（econ_classification）。
字段名称 类型
region 因子型
country 因子型
gdp_mil_usd 数值型（整数）
hdi 数值型（浮点）
econ_classification 因子型
树状图是没有显式坐标系统的一类特殊图形，依靠正方化算法，将样本总体正方形按照实际观测值占总体比例分割成单个矩形方块。因而其至少需要一个数值型变量作为输入参数。
一个简单的树状图：
ggplot(G20, aes(area = gdp_mil_usd)) +
geom_treemap()
因为area仅仅是定义了一个数值型变量的方块大小，填充颜色是可以单独定义的。但是颜色往往也可以单独作为一个数值型度量的表达方式。
ggplot(G20, aes(area = gdp_mil_usd)) +
geom_treemap(fill="steelblue")
ggplot(G20, aes(area = gdp_mil_usd, fill = hdi)) +
geom_treemap()+
scale_fill_distiller(palette="Greens")
添加标签：
包作者针对ggplot树状图写了优化好的文本 标签函数geom_treemap_text(刚开始就说过树状图超越了传统三大坐标系的范畴，没有显式声明的坐标系统，算法比较特殊因而无法使用常规的geom_text()进行添加标签)。
ggplot(G20, aes(area = gdp_mil_usd, fill = hdi, label = country)) +
geom_treemap() +
geom_treemap_text(fontface = "italic", colour = "red", place = "centre",grow = TRUE,alpha=.6)+
scale_fill_distiller(palette="Greens")
其中place参数控制每一个方块中标签相对于四周的位置，grow则控制标签是否与方块大小自适应（呈大致比例放大缩小）
次级分组（亚群）：
该包支持次级分组（专业术语叫做亚群），这在实际应用场景中非常广泛，比如我们在观察国家指标大小的同时，还想获取国家所属大区的总体指标，通过加入次级分组，我们可以获取两个维度信息。通过在美学映射中设置subgroup参数（一个类别型变量），函数内部可以自动完成亚群的变量聚合计算，并在图形成用框线显示出次级类别大小的规模。
ggplot(G20, aes(area = gdp_mil_usd, fill = hdi, label = country,subgroup = region)) +
geom_treemap() +
geom_treemap_subgroup_border() +
geom_treemap_subgroup_text(place = "centre", grow = T, alpha = 0.5, colour ="black", fontface = "italic", min.size = 0) +
geom_treemap_text(colour = "red", place = "topleft", reflow = T,alpha=.5)+
scale_fill_distiller(palette="Greens")
其中reflow参数用于控制标签是否自适应矩形块大小，若按照原始大小超过矩形块，则会自动换行显示。
分面系统：
当你觉得使用次级分组不能获得一个很好地视觉呈现效果，geom_treemap还支持ggplot函数中的fact_grid分面参数，这就是所有ggplot2扩展函数的好处，可以继承源自于ggplot2的高级图形属性。
ggplot(G20, aes(area = gdp_mil_usd, fill = region, label = country)) +
geom_treemap() +
geom_treemap_text(grow = T, reflow = T, colour = "black") +
facet_wrap( ~ econ_classification) +
scale_fill_brewer(palette="Blues")+
labs(
title = "The G-20 major economies",
caption = "The area of each country is proportional to its relative GDP within the economic group (advanced or developing)",
fill = "Region" )+
theme(legend.position = "bottom",
plot.caption=element_text(hjust=0))
GIF动画流：
借助tweened包提供的差值方法，你可以实现将不同时间点的截面数据进行追加，并且编组成gganimate函数可识别的动画帧组，通过tweenlength、statelength和nframes 参数来控制变化的长度、每一帧停留的时间以及切换的帧数。
G20_alt <- G20
G20_alt$gdp_mil_usd <- sample(G20$gdp_mil_usd, nrow(G20))
G20_alt$hdi <- sample(G20$hdi, nrow(G20))
tweened <- tween_states(list(G20,G20_alt,G20), tweenlength = 8, statelength = 5, ease = 'cubic-in-out', nframes = 30)
animated_plot <- ggplot(tweened, aes(area = gdp_mil_usd, fill = hdi,label = country, subgroup = region,frame = .frame)) +
geom_treemap(fixed = T) +
geom_treemap_subgroup_border(fixed = T) +
geom_treemap_subgroup_text(place = "centre", grow = T, alpha = 0.5,colour = "black", fontface = "italic", min.size = 0,fixed = T) +
geom_treemap_text(colour = "white", place = "topleft", reflow = T, fixed = T)+
scale_fill_distiller(palette="Greens")
ani.options(interval = 1/10)
gganimate(animated_plot, "E:/animated_treemap.gif", title_frame = F,ani.width = 1000, ani.height = 800)
treemapify包给ggplot2提供的geom_treemap()，填补了ggplot2原生几何对象在树状图领域的空白，可谓是进一步扩展、丰富ggplot2生态系统。
参考文献：
https://github.com/thomasp85/tweenr
https://github.com/wilkox/treemapify
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往期案例数据请移步本人GitHub：
https://github.com/ljtyduyu/DataWarehouse/tree/master/File
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