第六章 样本相似性可视化课堂练习
1 案例数据
1.1 iris:鸢尾花数据集
- R语言内置的
iris
数据集(鸢尾花数据集)是统计学和机器学习领域最经典的案例数据集之一,由英国统计学家 Ronald Fisher 在1936年首次提出。它包含了3种鸢尾花的测量数据,每个类别有50个样本,共150行数据。
变量名 | 数据类型 | 单位 | 说明 |
---|---|---|---|
Sepal.Length | numeric | cm | 花萼(萼片)长度,即花朵最外层绿色叶状结构的长度 |
Sepal.Width | numeric | cm | 花萼(萼片)宽度 |
Petal.Length | numeric | cm | 花瓣长度,即花朵内部彩色叶状结构的长度 |
Petal.Width | numeric | cm | 花瓣宽度 |
Species | factor | - | 鸢尾花种类(分类标签),包含3个水平: • setosa 山鸢尾• versicolor 变色鸢尾• virginica 维吉尼亚鸢尾 |
setosa
类的花通常较小,花瓣短而宽,与其他两类差异明显;versicolor
和virginica
在部分特征上有重叠,分类难度更高。
2 平行坐标图和雷达图
2.1 平行坐标图
ggplot(group=id)+geom_line+geom_point
绘图Species
映射为颜色
Species id 指标 数值
1 setosa 1 Sepal.Length 5.1
2 setosa 2 Sepal.Length 4.9
3 setosa 3 Sepal.Length 4.7
4 setosa 4 Sepal.Length 4.6
5 setosa 5 Sepal.Length 5.0
6 setosa 6 Sepal.Length 5.4
7 setosa 7 Sepal.Length 4.6
8 setosa 8 Sepal.Length 5.0
9 setosa 9 Sepal.Length 4.4
10 setosa 10 Sepal.Length 4.9
11 setosa 11 Sepal.Length 5.4
12 setosa 12 Sepal.Length 4.8
13 setosa 13 Sepal.Length 4.8
14 setosa 14 Sepal.Length 4.3
15 setosa 15 Sepal.Length 5.8
16 setosa 16 Sepal.Length 5.7
17 setosa 17 Sepal.Length 5.4
18 setosa 18 Sepal.Length 5.1
19 setosa 19 Sepal.Length 5.7
20 setosa 20 Sepal.Length 5.1
21 setosa 21 Sepal.Length 5.4
22 setosa 22 Sepal.Length 5.1
23 setosa 23 Sepal.Length 4.6
24 setosa 24 Sepal.Length 5.1
25 setosa 25 Sepal.Length 4.8
26 setosa 26 Sepal.Length 5.0
27 setosa 27 Sepal.Length 5.0
28 setosa 28 Sepal.Length 5.2
29 setosa 29 Sepal.Length 5.2
30 setosa 30 Sepal.Length 4.7
31 setosa 31 Sepal.Length 4.8
32 setosa 32 Sepal.Length 5.4
33 setosa 33 Sepal.Length 5.2
34 setosa 34 Sepal.Length 5.5
35 setosa 35 Sepal.Length 4.9
36 setosa 36 Sepal.Length 5.0
37 setosa 37 Sepal.Length 5.5
38 setosa 38 Sepal.Length 4.9
39 setosa 39 Sepal.Length 4.4
40 setosa 40 Sepal.Length 5.1
41 setosa 41 Sepal.Length 5.0
42 setosa 42 Sepal.Length 4.5
43 setosa 43 Sepal.Length 4.4
44 setosa 44 Sepal.Length 5.0
45 setosa 45 Sepal.Length 5.1
46 setosa 46 Sepal.Length 4.8
47 setosa 47 Sepal.Length 5.1
48 setosa 48 Sepal.Length 4.6
49 setosa 49 Sepal.Length 5.3
50 setosa 50 Sepal.Length 5.0
51 versicolor 51 Sepal.Length 7.0
52 versicolor 52 Sepal.Length 6.4
53 versicolor 53 Sepal.Length 6.9
54 versicolor 54 Sepal.Length 5.5
55 versicolor 55 Sepal.Length 6.5
56 versicolor 56 Sepal.Length 5.7
57 versicolor 57 Sepal.Length 6.3
58 versicolor 58 Sepal.Length 4.9
59 versicolor 59 Sepal.Length 6.6
60 versicolor 60 Sepal.Length 5.2
61 versicolor 61 Sepal.Length 5.0
62 versicolor 62 Sepal.Length 5.9
63 versicolor 63 Sepal.Length 6.0
64 versicolor 64 Sepal.Length 6.1
65 versicolor 65 Sepal.Length 5.6
66 versicolor 66 Sepal.Length 6.7
67 versicolor 67 Sepal.Length 5.6
68 versicolor 68 Sepal.Length 5.8
69 versicolor 69 Sepal.Length 6.2
70 versicolor 70 Sepal.Length 5.6
71 versicolor 71 Sepal.Length 5.9
72 versicolor 72 Sepal.Length 6.1
73 versicolor 73 Sepal.Length 6.3
74 versicolor 74 Sepal.Length 6.1
75 versicolor 75 Sepal.Length 6.4
76 versicolor 76 Sepal.Length 6.6
77 versicolor 77 Sepal.Length 6.8
78 versicolor 78 Sepal.Length 6.7
79 versicolor 79 Sepal.Length 6.0
80 versicolor 80 Sepal.Length 5.7
81 versicolor 81 Sepal.Length 5.5
82 versicolor 82 Sepal.Length 5.5
83 versicolor 83 Sepal.Length 5.8
84 versicolor 84 Sepal.Length 6.0
85 versicolor 85 Sepal.Length 5.4
86 versicolor 86 Sepal.Length 6.0
87 versicolor 87 Sepal.Length 6.7
88 versicolor 88 Sepal.Length 6.3
89 versicolor 89 Sepal.Length 5.6
90 versicolor 90 Sepal.Length 5.5
91 versicolor 91 Sepal.Length 5.5
92 versicolor 92 Sepal.Length 6.1
93 versicolor 93 Sepal.Length 5.8
94 versicolor 94 Sepal.Length 5.0
95 versicolor 95 Sepal.Length 5.6
96 versicolor 96 Sepal.Length 5.7
97 versicolor 97 Sepal.Length 5.7
98 versicolor 98 Sepal.Length 6.2
99 versicolor 99 Sepal.Length 5.1
100 versicolor 100 Sepal.Length 5.7
101 virginica 101 Sepal.Length 6.3
102 virginica 102 Sepal.Length 5.8
103 virginica 103 Sepal.Length 7.1
104 virginica 104 Sepal.Length 6.3
105 virginica 105 Sepal.Length 6.5
106 virginica 106 Sepal.Length 7.6
107 virginica 107 Sepal.Length 4.9
108 virginica 108 Sepal.Length 7.3
109 virginica 109 Sepal.Length 6.7
110 virginica 110 Sepal.Length 7.2
111 virginica 111 Sepal.Length 6.5
112 virginica 112 Sepal.Length 6.4
113 virginica 113 Sepal.Length 6.8
114 virginica 114 Sepal.Length 5.7
115 virginica 115 Sepal.Length 5.8
116 virginica 116 Sepal.Length 6.4
117 virginica 117 Sepal.Length 6.5
118 virginica 118 Sepal.Length 7.7
119 virginica 119 Sepal.Length 7.7
120 virginica 120 Sepal.Length 6.0
121 virginica 121 Sepal.Length 6.9
122 virginica 122 Sepal.Length 5.6
123 virginica 123 Sepal.Length 7.7
124 virginica 124 Sepal.Length 6.3
125 virginica 125 Sepal.Length 6.7
126 virginica 126 Sepal.Length 7.2
127 virginica 127 Sepal.Length 6.2
128 virginica 128 Sepal.Length 6.1
129 virginica 129 Sepal.Length 6.4
130 virginica 130 Sepal.Length 7.2
131 virginica 131 Sepal.Length 7.4
132 virginica 132 Sepal.Length 7.9
133 virginica 133 Sepal.Length 6.4
134 virginica 134 Sepal.Length 6.3
135 virginica 135 Sepal.Length 6.1
136 virginica 136 Sepal.Length 7.7
137 virginica 137 Sepal.Length 6.3
138 virginica 138 Sepal.Length 6.4
139 virginica 139 Sepal.Length 6.0
140 virginica 140 Sepal.Length 6.9
141 virginica 141 Sepal.Length 6.7
142 virginica 142 Sepal.Length 6.9
143 virginica 143 Sepal.Length 5.8
144 virginica 144 Sepal.Length 6.8
145 virginica 145 Sepal.Length 6.7
146 virginica 146 Sepal.Length 6.7
147 virginica 147 Sepal.Length 6.3
148 virginica 148 Sepal.Length 6.5
149 virginica 149 Sepal.Length 6.2
150 virginica 150 Sepal.Length 5.9
151 setosa 1 Sepal.Width 3.5
152 setosa 2 Sepal.Width 3.0
153 setosa 3 Sepal.Width 3.2
154 setosa 4 Sepal.Width 3.1
155 setosa 5 Sepal.Width 3.6
156 setosa 6 Sepal.Width 3.9
157 setosa 7 Sepal.Width 3.4
158 setosa 8 Sepal.Width 3.4
159 setosa 9 Sepal.Width 2.9
160 setosa 10 Sepal.Width 3.1
161 setosa 11 Sepal.Width 3.7
162 setosa 12 Sepal.Width 3.4
163 setosa 13 Sepal.Width 3.0
164 setosa 14 Sepal.Width 3.0
165 setosa 15 Sepal.Width 4.0
166 setosa 16 Sepal.Width 4.4
167 setosa 17 Sepal.Width 3.9
168 setosa 18 Sepal.Width 3.5
169 setosa 19 Sepal.Width 3.8
170 setosa 20 Sepal.Width 3.8
171 setosa 21 Sepal.Width 3.4
172 setosa 22 Sepal.Width 3.7
173 setosa 23 Sepal.Width 3.6
174 setosa 24 Sepal.Width 3.3
175 setosa 25 Sepal.Width 3.4
176 setosa 26 Sepal.Width 3.0
177 setosa 27 Sepal.Width 3.4
178 setosa 28 Sepal.Width 3.5
179 setosa 29 Sepal.Width 3.4
180 setosa 30 Sepal.Width 3.2
181 setosa 31 Sepal.Width 3.1
182 setosa 32 Sepal.Width 3.4
183 setosa 33 Sepal.Width 4.1
184 setosa 34 Sepal.Width 4.2
185 setosa 35 Sepal.Width 3.1
186 setosa 36 Sepal.Width 3.2
187 setosa 37 Sepal.Width 3.5
188 setosa 38 Sepal.Width 3.6
189 setosa 39 Sepal.Width 3.0
190 setosa 40 Sepal.Width 3.4
191 setosa 41 Sepal.Width 3.5
192 setosa 42 Sepal.Width 2.3
193 setosa 43 Sepal.Width 3.2
194 setosa 44 Sepal.Width 3.5
195 setosa 45 Sepal.Width 3.8
196 setosa 46 Sepal.Width 3.0
197 setosa 47 Sepal.Width 3.8
198 setosa 48 Sepal.Width 3.2
199 setosa 49 Sepal.Width 3.7
200 setosa 50 Sepal.Width 3.3
201 versicolor 51 Sepal.Width 3.2
202 versicolor 52 Sepal.Width 3.2
203 versicolor 53 Sepal.Width 3.1
204 versicolor 54 Sepal.Width 2.3
205 versicolor 55 Sepal.Width 2.8
206 versicolor 56 Sepal.Width 2.8
207 versicolor 57 Sepal.Width 3.3
208 versicolor 58 Sepal.Width 2.4
209 versicolor 59 Sepal.Width 2.9
210 versicolor 60 Sepal.Width 2.7
211 versicolor 61 Sepal.Width 2.0
212 versicolor 62 Sepal.Width 3.0
213 versicolor 63 Sepal.Width 2.2
214 versicolor 64 Sepal.Width 2.9
215 versicolor 65 Sepal.Width 2.9
216 versicolor 66 Sepal.Width 3.1
217 versicolor 67 Sepal.Width 3.0
218 versicolor 68 Sepal.Width 2.7
219 versicolor 69 Sepal.Width 2.2
220 versicolor 70 Sepal.Width 2.5
221 versicolor 71 Sepal.Width 3.2
222 versicolor 72 Sepal.Width 2.8
223 versicolor 73 Sepal.Width 2.5
224 versicolor 74 Sepal.Width 2.8
225 versicolor 75 Sepal.Width 2.9
226 versicolor 76 Sepal.Width 3.0
227 versicolor 77 Sepal.Width 2.8
228 versicolor 78 Sepal.Width 3.0
229 versicolor 79 Sepal.Width 2.9
230 versicolor 80 Sepal.Width 2.6
231 versicolor 81 Sepal.Width 2.4
232 versicolor 82 Sepal.Width 2.4
233 versicolor 83 Sepal.Width 2.7
234 versicolor 84 Sepal.Width 2.7
235 versicolor 85 Sepal.Width 3.0
236 versicolor 86 Sepal.Width 3.4
237 versicolor 87 Sepal.Width 3.1
238 versicolor 88 Sepal.Width 2.3
239 versicolor 89 Sepal.Width 3.0
240 versicolor 90 Sepal.Width 2.5
241 versicolor 91 Sepal.Width 2.6
242 versicolor 92 Sepal.Width 3.0
243 versicolor 93 Sepal.Width 2.6
244 versicolor 94 Sepal.Width 2.3
245 versicolor 95 Sepal.Width 2.7
246 versicolor 96 Sepal.Width 3.0
247 versicolor 97 Sepal.Width 2.9
248 versicolor 98 Sepal.Width 2.9
249 versicolor 99 Sepal.Width 2.5
250 versicolor 100 Sepal.Width 2.8
251 virginica 101 Sepal.Width 3.3
252 virginica 102 Sepal.Width 2.7
253 virginica 103 Sepal.Width 3.0
254 virginica 104 Sepal.Width 2.9
255 virginica 105 Sepal.Width 3.0
256 virginica 106 Sepal.Width 3.0
257 virginica 107 Sepal.Width 2.5
258 virginica 108 Sepal.Width 2.9
259 virginica 109 Sepal.Width 2.5
260 virginica 110 Sepal.Width 3.6
261 virginica 111 Sepal.Width 3.2
262 virginica 112 Sepal.Width 2.7
263 virginica 113 Sepal.Width 3.0
264 virginica 114 Sepal.Width 2.5
265 virginica 115 Sepal.Width 2.8
266 virginica 116 Sepal.Width 3.2
267 virginica 117 Sepal.Width 3.0
268 virginica 118 Sepal.Width 3.8
269 virginica 119 Sepal.Width 2.6
270 virginica 120 Sepal.Width 2.2
271 virginica 121 Sepal.Width 3.2
272 virginica 122 Sepal.Width 2.8
273 virginica 123 Sepal.Width 2.8
274 virginica 124 Sepal.Width 2.7
275 virginica 125 Sepal.Width 3.3
276 virginica 126 Sepal.Width 3.2
277 virginica 127 Sepal.Width 2.8
278 virginica 128 Sepal.Width 3.0
279 virginica 129 Sepal.Width 2.8
280 virginica 130 Sepal.Width 3.0
281 virginica 131 Sepal.Width 2.8
282 virginica 132 Sepal.Width 3.8
283 virginica 133 Sepal.Width 2.8
284 virginica 134 Sepal.Width 2.8
285 virginica 135 Sepal.Width 2.6
286 virginica 136 Sepal.Width 3.0
287 virginica 137 Sepal.Width 3.4
288 virginica 138 Sepal.Width 3.1
289 virginica 139 Sepal.Width 3.0
290 virginica 140 Sepal.Width 3.1
291 virginica 141 Sepal.Width 3.1
292 virginica 142 Sepal.Width 3.1
293 virginica 143 Sepal.Width 2.7
294 virginica 144 Sepal.Width 3.2
295 virginica 145 Sepal.Width 3.3
296 virginica 146 Sepal.Width 3.0
297 virginica 147 Sepal.Width 2.5
298 virginica 148 Sepal.Width 3.0
299 virginica 149 Sepal.Width 3.4
300 virginica 150 Sepal.Width 3.0
301 setosa 1 Petal.Length 1.4
302 setosa 2 Petal.Length 1.4
303 setosa 3 Petal.Length 1.3
304 setosa 4 Petal.Length 1.5
305 setosa 5 Petal.Length 1.4
306 setosa 6 Petal.Length 1.7
307 setosa 7 Petal.Length 1.4
308 setosa 8 Petal.Length 1.5
309 setosa 9 Petal.Length 1.4
310 setosa 10 Petal.Length 1.5
311 setosa 11 Petal.Length 1.5
312 setosa 12 Petal.Length 1.6
313 setosa 13 Petal.Length 1.4
314 setosa 14 Petal.Length 1.1
315 setosa 15 Petal.Length 1.2
316 setosa 16 Petal.Length 1.5
317 setosa 17 Petal.Length 1.3
318 setosa 18 Petal.Length 1.4
319 setosa 19 Petal.Length 1.7
320 setosa 20 Petal.Length 1.5
321 setosa 21 Petal.Length 1.7
322 setosa 22 Petal.Length 1.5
323 setosa 23 Petal.Length 1.0
324 setosa 24 Petal.Length 1.7
325 setosa 25 Petal.Length 1.9
326 setosa 26 Petal.Length 1.6
327 setosa 27 Petal.Length 1.6
328 setosa 28 Petal.Length 1.5
329 setosa 29 Petal.Length 1.4
330 setosa 30 Petal.Length 1.6
331 setosa 31 Petal.Length 1.6
332 setosa 32 Petal.Length 1.5
333 setosa 33 Petal.Length 1.5
334 setosa 34 Petal.Length 1.4
335 setosa 35 Petal.Length 1.5
336 setosa 36 Petal.Length 1.2
337 setosa 37 Petal.Length 1.3
338 setosa 38 Petal.Length 1.4
339 setosa 39 Petal.Length 1.3
340 setosa 40 Petal.Length 1.5
341 setosa 41 Petal.Length 1.3
342 setosa 42 Petal.Length 1.3
343 setosa 43 Petal.Length 1.3
344 setosa 44 Petal.Length 1.6
345 setosa 45 Petal.Length 1.9
346 setosa 46 Petal.Length 1.4
347 setosa 47 Petal.Length 1.6
348 setosa 48 Petal.Length 1.4
349 setosa 49 Petal.Length 1.5
350 setosa 50 Petal.Length 1.4
351 versicolor 51 Petal.Length 4.7
352 versicolor 52 Petal.Length 4.5
353 versicolor 53 Petal.Length 4.9
354 versicolor 54 Petal.Length 4.0
355 versicolor 55 Petal.Length 4.6
356 versicolor 56 Petal.Length 4.5
357 versicolor 57 Petal.Length 4.7
358 versicolor 58 Petal.Length 3.3
359 versicolor 59 Petal.Length 4.6
360 versicolor 60 Petal.Length 3.9
361 versicolor 61 Petal.Length 3.5
362 versicolor 62 Petal.Length 4.2
363 versicolor 63 Petal.Length 4.0
364 versicolor 64 Petal.Length 4.7
365 versicolor 65 Petal.Length 3.6
366 versicolor 66 Petal.Length 4.4
367 versicolor 67 Petal.Length 4.5
368 versicolor 68 Petal.Length 4.1
369 versicolor 69 Petal.Length 4.5
370 versicolor 70 Petal.Length 3.9
371 versicolor 71 Petal.Length 4.8
372 versicolor 72 Petal.Length 4.0
373 versicolor 73 Petal.Length 4.9
374 versicolor 74 Petal.Length 4.7
375 versicolor 75 Petal.Length 4.3
376 versicolor 76 Petal.Length 4.4
377 versicolor 77 Petal.Length 4.8
378 versicolor 78 Petal.Length 5.0
379 versicolor 79 Petal.Length 4.5
380 versicolor 80 Petal.Length 3.5
381 versicolor 81 Petal.Length 3.8
382 versicolor 82 Petal.Length 3.7
383 versicolor 83 Petal.Length 3.9
384 versicolor 84 Petal.Length 5.1
385 versicolor 85 Petal.Length 4.5
386 versicolor 86 Petal.Length 4.5
387 versicolor 87 Petal.Length 4.7
388 versicolor 88 Petal.Length 4.4
389 versicolor 89 Petal.Length 4.1
390 versicolor 90 Petal.Length 4.0
391 versicolor 91 Petal.Length 4.4
392 versicolor 92 Petal.Length 4.6
393 versicolor 93 Petal.Length 4.0
394 versicolor 94 Petal.Length 3.3
395 versicolor 95 Petal.Length 4.2
396 versicolor 96 Petal.Length 4.2
397 versicolor 97 Petal.Length 4.2
398 versicolor 98 Petal.Length 4.3
399 versicolor 99 Petal.Length 3.0
400 versicolor 100 Petal.Length 4.1
401 virginica 101 Petal.Length 6.0
402 virginica 102 Petal.Length 5.1
403 virginica 103 Petal.Length 5.9
404 virginica 104 Petal.Length 5.6
405 virginica 105 Petal.Length 5.8
406 virginica 106 Petal.Length 6.6
407 virginica 107 Petal.Length 4.5
408 virginica 108 Petal.Length 6.3
409 virginica 109 Petal.Length 5.8
410 virginica 110 Petal.Length 6.1
411 virginica 111 Petal.Length 5.1
412 virginica 112 Petal.Length 5.3
413 virginica 113 Petal.Length 5.5
414 virginica 114 Petal.Length 5.0
415 virginica 115 Petal.Length 5.1
416 virginica 116 Petal.Length 5.3
417 virginica 117 Petal.Length 5.5
418 virginica 118 Petal.Length 6.7
419 virginica 119 Petal.Length 6.9
420 virginica 120 Petal.Length 5.0
421 virginica 121 Petal.Length 5.7
422 virginica 122 Petal.Length 4.9
423 virginica 123 Petal.Length 6.7
424 virginica 124 Petal.Length 4.9
425 virginica 125 Petal.Length 5.7
426 virginica 126 Petal.Length 6.0
427 virginica 127 Petal.Length 4.8
428 virginica 128 Petal.Length 4.9
429 virginica 129 Petal.Length 5.6
430 virginica 130 Petal.Length 5.8
431 virginica 131 Petal.Length 6.1
432 virginica 132 Petal.Length 6.4
433 virginica 133 Petal.Length 5.6
434 virginica 134 Petal.Length 5.1
435 virginica 135 Petal.Length 5.6
436 virginica 136 Petal.Length 6.1
437 virginica 137 Petal.Length 5.6
438 virginica 138 Petal.Length 5.5
439 virginica 139 Petal.Length 4.8
440 virginica 140 Petal.Length 5.4
441 virginica 141 Petal.Length 5.6
442 virginica 142 Petal.Length 5.1
443 virginica 143 Petal.Length 5.1
444 virginica 144 Petal.Length 5.9
445 virginica 145 Petal.Length 5.7
446 virginica 146 Petal.Length 5.2
447 virginica 147 Petal.Length 5.0
448 virginica 148 Petal.Length 5.2
449 virginica 149 Petal.Length 5.4
450 virginica 150 Petal.Length 5.1
451 setosa 1 Petal.Width 0.2
452 setosa 2 Petal.Width 0.2
453 setosa 3 Petal.Width 0.2
454 setosa 4 Petal.Width 0.2
455 setosa 5 Petal.Width 0.2
456 setosa 6 Petal.Width 0.4
457 setosa 7 Petal.Width 0.3
458 setosa 8 Petal.Width 0.2
459 setosa 9 Petal.Width 0.2
460 setosa 10 Petal.Width 0.1
461 setosa 11 Petal.Width 0.2
462 setosa 12 Petal.Width 0.2
463 setosa 13 Petal.Width 0.1
464 setosa 14 Petal.Width 0.1
465 setosa 15 Petal.Width 0.2
466 setosa 16 Petal.Width 0.4
467 setosa 17 Petal.Width 0.4
468 setosa 18 Petal.Width 0.3
469 setosa 19 Petal.Width 0.3
470 setosa 20 Petal.Width 0.3
471 setosa 21 Petal.Width 0.2
472 setosa 22 Petal.Width 0.4
473 setosa 23 Petal.Width 0.2
474 setosa 24 Petal.Width 0.5
475 setosa 25 Petal.Width 0.2
476 setosa 26 Petal.Width 0.2
477 setosa 27 Petal.Width 0.4
478 setosa 28 Petal.Width 0.2
479 setosa 29 Petal.Width 0.2
480 setosa 30 Petal.Width 0.2
481 setosa 31 Petal.Width 0.2
482 setosa 32 Petal.Width 0.4
483 setosa 33 Petal.Width 0.1
484 setosa 34 Petal.Width 0.2
485 setosa 35 Petal.Width 0.2
486 setosa 36 Petal.Width 0.2
487 setosa 37 Petal.Width 0.2
488 setosa 38 Petal.Width 0.1
489 setosa 39 Petal.Width 0.2
490 setosa 40 Petal.Width 0.2
491 setosa 41 Petal.Width 0.3
492 setosa 42 Petal.Width 0.3
493 setosa 43 Petal.Width 0.2
494 setosa 44 Petal.Width 0.6
495 setosa 45 Petal.Width 0.4
496 setosa 46 Petal.Width 0.3
497 setosa 47 Petal.Width 0.2
498 setosa 48 Petal.Width 0.2
499 setosa 49 Petal.Width 0.2
500 setosa 50 Petal.Width 0.2
501 versicolor 51 Petal.Width 1.4
502 versicolor 52 Petal.Width 1.5
503 versicolor 53 Petal.Width 1.5
504 versicolor 54 Petal.Width 1.3
505 versicolor 55 Petal.Width 1.5
506 versicolor 56 Petal.Width 1.3
507 versicolor 57 Petal.Width 1.6
508 versicolor 58 Petal.Width 1.0
509 versicolor 59 Petal.Width 1.3
510 versicolor 60 Petal.Width 1.4
511 versicolor 61 Petal.Width 1.0
512 versicolor 62 Petal.Width 1.5
513 versicolor 63 Petal.Width 1.0
514 versicolor 64 Petal.Width 1.4
515 versicolor 65 Petal.Width 1.3
516 versicolor 66 Petal.Width 1.4
517 versicolor 67 Petal.Width 1.5
518 versicolor 68 Petal.Width 1.0
519 versicolor 69 Petal.Width 1.5
520 versicolor 70 Petal.Width 1.1
521 versicolor 71 Petal.Width 1.8
522 versicolor 72 Petal.Width 1.3
523 versicolor 73 Petal.Width 1.5
524 versicolor 74 Petal.Width 1.2
525 versicolor 75 Petal.Width 1.3
526 versicolor 76 Petal.Width 1.4
527 versicolor 77 Petal.Width 1.4
528 versicolor 78 Petal.Width 1.7
529 versicolor 79 Petal.Width 1.5
530 versicolor 80 Petal.Width 1.0
531 versicolor 81 Petal.Width 1.1
532 versicolor 82 Petal.Width 1.0
533 versicolor 83 Petal.Width 1.2
534 versicolor 84 Petal.Width 1.6
535 versicolor 85 Petal.Width 1.5
536 versicolor 86 Petal.Width 1.6
537 versicolor 87 Petal.Width 1.5
538 versicolor 88 Petal.Width 1.3
539 versicolor 89 Petal.Width 1.3
540 versicolor 90 Petal.Width 1.3
541 versicolor 91 Petal.Width 1.2
542 versicolor 92 Petal.Width 1.4
543 versicolor 93 Petal.Width 1.2
544 versicolor 94 Petal.Width 1.0
545 versicolor 95 Petal.Width 1.3
546 versicolor 96 Petal.Width 1.2
547 versicolor 97 Petal.Width 1.3
548 versicolor 98 Petal.Width 1.3
549 versicolor 99 Petal.Width 1.1
550 versicolor 100 Petal.Width 1.3
551 virginica 101 Petal.Width 2.5
552 virginica 102 Petal.Width 1.9
553 virginica 103 Petal.Width 2.1
554 virginica 104 Petal.Width 1.8
555 virginica 105 Petal.Width 2.2
556 virginica 106 Petal.Width 2.1
557 virginica 107 Petal.Width 1.7
558 virginica 108 Petal.Width 1.8
559 virginica 109 Petal.Width 1.8
560 virginica 110 Petal.Width 2.5
561 virginica 111 Petal.Width 2.0
562 virginica 112 Petal.Width 1.9
563 virginica 113 Petal.Width 2.1
564 virginica 114 Petal.Width 2.0
565 virginica 115 Petal.Width 2.4
566 virginica 116 Petal.Width 2.3
567 virginica 117 Petal.Width 1.8
568 virginica 118 Petal.Width 2.2
569 virginica 119 Petal.Width 2.3
570 virginica 120 Petal.Width 1.5
571 virginica 121 Petal.Width 2.3
572 virginica 122 Petal.Width 2.0
573 virginica 123 Petal.Width 2.0
574 virginica 124 Petal.Width 1.8
575 virginica 125 Petal.Width 2.1
576 virginica 126 Petal.Width 1.8
577 virginica 127 Petal.Width 1.8
578 virginica 128 Petal.Width 1.8
579 virginica 129 Petal.Width 2.1
580 virginica 130 Petal.Width 1.6
581 virginica 131 Petal.Width 1.9
582 virginica 132 Petal.Width 2.0
583 virginica 133 Petal.Width 2.2
584 virginica 134 Petal.Width 1.5
585 virginica 135 Petal.Width 1.4
586 virginica 136 Petal.Width 2.3
587 virginica 137 Petal.Width 2.4
588 virginica 138 Petal.Width 1.8
589 virginica 139 Petal.Width 1.8
590 virginica 140 Petal.Width 2.1
591 virginica 141 Petal.Width 2.4
592 virginica 142 Petal.Width 2.3
593 virginica 143 Petal.Width 1.9
594 virginica 144 Petal.Width 2.3
595 virginica 145 Petal.Width 2.5
596 virginica 146 Petal.Width 2.3
597 virginica 147 Petal.Width 1.9
598 virginica 148 Petal.Width 2.0
599 virginica 149 Petal.Width 2.3
600 virginica 150 Petal.Width 1.8
2.1.1 图形观察和代码编写的心得体会
图形观察心得 可视化效果:平行坐标图清晰展示了多维数据中不同Species的模式差异,线条和点标记的组合增强了可读性,颜色区分明显,便于比较不同类别 设计选择:灰色填充的点标记与彩色线条形成良好对比,图例位置(0.8,0.8)合理,不遮挡数据,x轴标签分两行有效解决了标签重叠问题
代码编写心得 数据处理:使用tidyr::gather()进行长宽转换是ggplot2绘图的良好实践,fct_inorder保持原始变量顺序很重要 图层叠加:先绘制线后绘制点的顺序确保了点的可见性,点线组合增强了可视化效果 主题优化:图例位置和格式的精细控制体现了专业水准,轴标签处理展示了实际问题解决能力
2.2 雷达图
- 采用
ggiraphExtra::ggRadar
绘图
2.2.1 图形观察和代码编写的心得体会
图形观察心得 可视化效果:雷达图非常适合展示多变量数据中各组的轮廓特征,不归一化保留了原始数据尺度,便于直接比较,透明填充使多条雷达线更清晰可辨 设计选择:蓝色坐标轴标签与雷达图线条形成良好对比,右侧图例位置合理,不干扰图形主体,点的大小适中,既突出关键点又不显突兀
代码编写心得 主题定制:单独定义mytheme使代码结构更清晰,便于在多个图形间保持一致的风格 参数选择:rescale=FALSE保留了原始数据特性,alpha=0和size=2的组合创造了清晰的轮廓效果 函数使用:ggRadar()提供了简洁的雷达图创建接口,与ggplot2语法风格一致,便于扩展
3 星图和脸谱图
3.1 星图
采用
stars
函数,对标准化数据绘制圆弧星图需要先将四个数值变量转化为矩阵,并将
Species
作为矩阵的行名;设置图例在合适位置,能完整显示;将图形分为10行。
Sepal.Length Sepal.Width Petal.Length Petal.Width
setosa 5.1 3.5 1.4 0.2
setosa 4.9 3.0 1.4 0.2
setosa 4.7 3.2 1.3 0.2
setosa 4.6 3.1 1.5 0.2
setosa 5.0 3.6 1.4 0.2
setosa 5.4 3.9 1.7 0.4
setosa 4.6 3.4 1.4 0.3
setosa 5.0 3.4 1.5 0.2
setosa 4.4 2.9 1.4 0.2
setosa 4.9 3.1 1.5 0.1
setosa 5.4 3.7 1.5 0.2
setosa 4.8 3.4 1.6 0.2
setosa 4.8 3.0 1.4 0.1
setosa 4.3 3.0 1.1 0.1
setosa 5.8 4.0 1.2 0.2
setosa 5.7 4.4 1.5 0.4
setosa 5.4 3.9 1.3 0.4
setosa 5.1 3.5 1.4 0.3
setosa 5.7 3.8 1.7 0.3
setosa 5.1 3.8 1.5 0.3
setosa 5.4 3.4 1.7 0.2
setosa 5.1 3.7 1.5 0.4
setosa 4.6 3.6 1.0 0.2
setosa 5.1 3.3 1.7 0.5
setosa 4.8 3.4 1.9 0.2
setosa 5.0 3.0 1.6 0.2
setosa 5.0 3.4 1.6 0.4
setosa 5.2 3.5 1.5 0.2
setosa 5.2 3.4 1.4 0.2
setosa 4.7 3.2 1.6 0.2
setosa 4.8 3.1 1.6 0.2
setosa 5.4 3.4 1.5 0.4
setosa 5.2 4.1 1.5 0.1
setosa 5.5 4.2 1.4 0.2
setosa 4.9 3.1 1.5 0.2
setosa 5.0 3.2 1.2 0.2
setosa 5.5 3.5 1.3 0.2
setosa 4.9 3.6 1.4 0.1
setosa 4.4 3.0 1.3 0.2
setosa 5.1 3.4 1.5 0.2
setosa 5.0 3.5 1.3 0.3
setosa 4.5 2.3 1.3 0.3
setosa 4.4 3.2 1.3 0.2
setosa 5.0 3.5 1.6 0.6
setosa 5.1 3.8 1.9 0.4
setosa 4.8 3.0 1.4 0.3
setosa 5.1 3.8 1.6 0.2
setosa 4.6 3.2 1.4 0.2
setosa 5.3 3.7 1.5 0.2
setosa 5.0 3.3 1.4 0.2
versicolor 7.0 3.2 4.7 1.4
versicolor 6.4 3.2 4.5 1.5
versicolor 6.9 3.1 4.9 1.5
versicolor 5.5 2.3 4.0 1.3
versicolor 6.5 2.8 4.6 1.5
versicolor 5.7 2.8 4.5 1.3
versicolor 6.3 3.3 4.7 1.6
versicolor 4.9 2.4 3.3 1.0
versicolor 6.6 2.9 4.6 1.3
versicolor 5.2 2.7 3.9 1.4
versicolor 5.0 2.0 3.5 1.0
versicolor 5.9 3.0 4.2 1.5
versicolor 6.0 2.2 4.0 1.0
versicolor 6.1 2.9 4.7 1.4
versicolor 5.6 2.9 3.6 1.3
versicolor 6.7 3.1 4.4 1.4
versicolor 5.6 3.0 4.5 1.5
versicolor 5.8 2.7 4.1 1.0
versicolor 6.2 2.2 4.5 1.5
versicolor 5.6 2.5 3.9 1.1
versicolor 5.9 3.2 4.8 1.8
versicolor 6.1 2.8 4.0 1.3
versicolor 6.3 2.5 4.9 1.5
versicolor 6.1 2.8 4.7 1.2
versicolor 6.4 2.9 4.3 1.3
versicolor 6.6 3.0 4.4 1.4
versicolor 6.8 2.8 4.8 1.4
versicolor 6.7 3.0 5.0 1.7
versicolor 6.0 2.9 4.5 1.5
versicolor 5.7 2.6 3.5 1.0
versicolor 5.5 2.4 3.8 1.1
versicolor 5.5 2.4 3.7 1.0
versicolor 5.8 2.7 3.9 1.2
versicolor 6.0 2.7 5.1 1.6
versicolor 5.4 3.0 4.5 1.5
versicolor 6.0 3.4 4.5 1.6
versicolor 6.7 3.1 4.7 1.5
versicolor 6.3 2.3 4.4 1.3
versicolor 5.6 3.0 4.1 1.3
versicolor 5.5 2.5 4.0 1.3
versicolor 5.5 2.6 4.4 1.2
versicolor 6.1 3.0 4.6 1.4
versicolor 5.8 2.6 4.0 1.2
versicolor 5.0 2.3 3.3 1.0
versicolor 5.6 2.7 4.2 1.3
versicolor 5.7 3.0 4.2 1.2
versicolor 5.7 2.9 4.2 1.3
versicolor 6.2 2.9 4.3 1.3
versicolor 5.1 2.5 3.0 1.1
versicolor 5.7 2.8 4.1 1.3
virginica 6.3 3.3 6.0 2.5
virginica 5.8 2.7 5.1 1.9
virginica 7.1 3.0 5.9 2.1
virginica 6.3 2.9 5.6 1.8
virginica 6.5 3.0 5.8 2.2
virginica 7.6 3.0 6.6 2.1
virginica 4.9 2.5 4.5 1.7
virginica 7.3 2.9 6.3 1.8
virginica 6.7 2.5 5.8 1.8
virginica 7.2 3.6 6.1 2.5
virginica 6.5 3.2 5.1 2.0
virginica 6.4 2.7 5.3 1.9
virginica 6.8 3.0 5.5 2.1
virginica 5.7 2.5 5.0 2.0
virginica 5.8 2.8 5.1 2.4
virginica 6.4 3.2 5.3 2.3
virginica 6.5 3.0 5.5 1.8
virginica 7.7 3.8 6.7 2.2
virginica 7.7 2.6 6.9 2.3
virginica 6.0 2.2 5.0 1.5
virginica 6.9 3.2 5.7 2.3
virginica 5.6 2.8 4.9 2.0
virginica 7.7 2.8 6.7 2.0
virginica 6.3 2.7 4.9 1.8
virginica 6.7 3.3 5.7 2.1
virginica 7.2 3.2 6.0 1.8
virginica 6.2 2.8 4.8 1.8
virginica 6.1 3.0 4.9 1.8
virginica 6.4 2.8 5.6 2.1
virginica 7.2 3.0 5.8 1.6
virginica 7.4 2.8 6.1 1.9
virginica 7.9 3.8 6.4 2.0
virginica 6.4 2.8 5.6 2.2
virginica 6.3 2.8 5.1 1.5
virginica 6.1 2.6 5.6 1.4
virginica 7.7 3.0 6.1 2.3
virginica 6.3 3.4 5.6 2.4
virginica 6.4 3.1 5.5 1.8
virginica 6.0 3.0 4.8 1.8
virginica 6.9 3.1 5.4 2.1
virginica 6.7 3.1 5.6 2.4
virginica 6.9 3.1 5.1 2.3
virginica 5.8 2.7 5.1 1.9
virginica 6.8 3.2 5.9 2.3
virginica 6.7 3.3 5.7 2.5
virginica 6.7 3.0 5.2 2.3
virginica 6.3 2.5 5.0 1.9
virginica 6.5 3.0 5.2 2.0
virginica 6.2 3.4 5.4 2.3
virginica 5.9 3.0 5.1 1.8
3.1.1 图形观察和代码编写的心得体会
图形特点:
每个观测样本(共150个)用一片”星瓣”表示,三种颜色代表三个物种
四个测量指标对应星瓣的四个扇形区域
数据经过标准化处理(scale=TRUE),使各指标具有可比性
采用圆弧图形式(draw.segments=TRUE),每个扇形面积反映指标值大小
图形采用10行布局(nrow=10),150个观测整齐排列
星图与前两种多变量可视化方法相比具有独特优势:
能同时展示所有个体观测而非仅群体特征
扇形面积编码方式直观反映数值大小
矩阵式排列便于发现数据中的模式和异常值
特别适合中等规模数据集的整体浏览
这种星图在探索性数据分析阶段非常有用,能快速发现数据中的聚类模式、异常值和变量间关系,是数据科学家工具箱中的重要可视化工具之一。
3.2 脸谱图
- 采用
aplpack::faces
函数,作Species
三个类别的脸谱图 - 需要先将四个数值变量转化为矩阵,并将
Species
作为矩阵的行名; - 设置图例在合适位置,能完整显示;将图形分为12列。
effect of variables:
modified item Var
"height of face " "Sepal.Length"
"width of face " "Sepal.Width"
"structure of face" "Petal.Length"
"height of mouth " "Petal.Width"
"width of mouth " "Sepal.Length"
"smiling " "Sepal.Width"
"height of eyes " "Petal.Length"
"width of eyes " "Petal.Width"
"height of hair " "Sepal.Length"
"width of hair " "Sepal.Width"
"style of hair " "Petal.Length"
"height of nose " "Petal.Width"
"width of nose " "Sepal.Length"
"width of ear " "Sepal.Width"
"height of ear " "Petal.Length"
3.2.1 图形观察和代码编写的心得体会
图形特点:
每个脸谱代表一个鸢尾花物种(Setosa、Versicolor、Virginica)
四个面部特征(如脸型、眼睛大小、嘴巴弧度等)对应四个测量指标
数据经过标准化处理(scale=TRUE)使各指标可比
采用4列布局(ncol.plot=4)展示脸谱
脸部特征变化直观反映不同物种的特征差异
脸谱图的独特价值:
利用人类对人脸的高度辨识能力,使数据模式更易被察觉
适合展示中等数量观测的多维数据
能同时呈现个体特征和整体模式
生动有趣,适合非技术观众
局限性:
面部特征与数据指标的对应关系需要解释
对太多观测或变量效果会下降
精确数值难以从图形中读取
脸谱图在探索性数据分析和数据故事讲述中特别有用,能将抽象数据转化为易于理解的人类面部特征,帮助快速识别数据中的模式和异常。
4 聚类图和热图
4.1 系统聚类树状图
- 采用
factoextra::fviz_dend
函数,对标准化后数据作图; - 需要先将四个数值变量转化为矩阵,并将
Species
作为矩阵的行名; - 要求分为3类,观察分类结果和
Species
的差异;树状图的外观为圆形。
4.1.1 图形观察和代码编写的心得体会
图形特点:
采用圆形布局(type=“circular”)的树状图,结构清晰美观
使用Ward.D2方法进行层次聚类,分为3个主要类别(k=3)
不同聚类用不同颜色区分(Set1调色板)
每个叶节点代表一个样本,标签显示物种名称
矩形框标记聚类分组,填充颜色增强可视化效果
数据经过标准化和欧式距离计算处理
系统聚类树状图的独特价值:
直观展示数据层次结构和聚类过程
可以同时观察个体样本和整体聚类模式
圆形布局节省空间且美观
能评估不同聚类数量的效果
特别发现:
从图形可见,Setosa物种能很好地区分开来
Versicolor和Virginica有一定重叠,与实际情况相符
聚类结果与真实物种分类高度一致,验证了鸢尾花特征的判别力
这种可视化方法在探索数据自然分组、评估特征判别力等方面极具价值,是数据科学家进行无监督学习的重要工具。
4.2 K-menas聚类主成分图
采用
factoextra::fviz_cluster
函数,对标准化后数据作图;需要先将四个数值变量转化为矩阵,并将
1:150
作为矩阵的行名;要求分为3类,类别轮廓为正态分布,观察哪些观察值比较异常。
4.2.1 图形观察和代码编写的心得体会
图形特点:
基于主成分分析(PCA)降维后的二维可视化
3个聚类中心用不同颜色表示
椭圆表示每个聚类的正态分布轮廓(ellipse.type=“norm”)
样本点根据所属聚类着色,点旁标注行号(1:150)
repel=TRUE避免标签重叠,保持图形清晰
图形标题说明聚类方法和类别数
相比层次聚类,K-means计算效率更高:
PCA投影保留了主要变异信息
椭圆置信区域直观显示聚类紧密度
适合中等规模数据集的快速聚类分析
这种可视化方法能有效评估聚类效果,识别潜在异常值,是探索性数据分析中常用的技术手段
4.3 热图
采用
gplots::heatmap.2
函数,对原始数据绘制热力图需要先将四个数值变量转化为矩阵,并将
Species
作为矩阵的行名;要求横轴和纵轴均添加聚类树状图
4.3.1 图形观察和代码编写的心得体会
图形观察心得 颜色选择:rainbow(256)提供了鲜艳的颜色渐变,但可能不是最佳选择 彩虹色系有时会导致视觉上的不连续感,可以考虑heat.colors()或viridis等更专业的色系 标签处理:调整标签角度(srtCol)和位置(adjCol)确实能改善长标签的可读性,标签大小调整(cex)对于大量行/列的数据特别重要 树状图展示:同时显示行列聚类(dendrogram=“both”)有助于观察双向关系,但要注意聚类方法默认使用欧式距离,可能不适合所有数据类型
代码编写心得 数据流清晰:使用管道操作符(%>%)使数据处理流程更加清晰,矩阵转换和行名设置一气呵成
参数丰富:heatmap.2()提供了大量可调参数,可以精细控制图形外观,边距、标签、色键等都能灵活调整
交互性:静态热图有限,可以考虑plotly或d3heatmap创建交互式热图,交互式热图可以解决标签重叠问题并提供更多探索功能