如何在R语言中绘制可区分子组的分层环形图（基于Titanic数据集）

问题分析 #

你需要的是4个层级、每个子组对应不同宽度的分层环形图，之前用ggdonutchart或PieDonut的问题在于前者无法自定义层级宽度，后者因重复分组键报错。下面用ggplot2直接构建自定义分层环形，完全匹配你的需求。

实现代码 #

1. 加载依赖包并处理数据

library(tidyverse)

# 转换Titanic为数据框，计算各舱级总人数
titanic_df <- as.data.frame(Titanic) %>%
  group_by(Class) %>%
  summarise(total = sum(Freq)) %>%
  ungroup()

# 定义舱级颜色（严格匹配需求）
class_colors <- c("1st" = "darkblue", "2nd" = "blue", "3rd" = "lightblue", "Crew" = "gray")
# 定义各层级宽度（数值越大层越宽，可自行调整）
level_widths <- c("1st" = 0.3, "2nd" = 0.25, "3rd" = 0.2, "Crew" = 0.15)

# 生成绘图所需的坐标数据（计算每个环形区块的极坐标范围）
plot_data <- titanic_df %>%
  mutate(
    # 计算每个层级的内外半径
    inner_radius = cumsum(lag(level_widths[match(Class, names(level_widths))], default = 0)),
    outer_radius = inner_radius + level_widths[match(Class, names(level_widths))],
    # 计算每个舱级的角度范围（弧度制）
    start_angle = cumsum(lag(2 * pi * total / sum(total), default = 0)),
    end_angle = start_angle + 2 * pi * total / sum(total)
  ) %>%
  # 展开为矩形区块的四个顶点坐标（适配geom_rect）
  rowwise() %>%
  mutate(
    xmin = inner_radius * cos(start_angle),
    ymin = inner_radius * sin(start_angle),
    xmax = outer_radius * cos(start_angle),
    ymax = outer_radius * sin(start_angle),
    xmin2 = inner_radius * cos(end_angle),
    ymin2 = inner_radius * sin(end_angle),
    xmax2 = outer_radius * cos(end_angle),
    ymax2 = outer_radius * sin(end_angle)
  ) %>%
  ungroup()

2. 绘制分层环形图

ggplot() +
  # 添加每个舱级的环形区块
  geom_rect(
    data = plot_data,
    aes(
      xmin = xmin, ymin = ymin, xmax = xmax, ymax = ymax,
      xmin2 = xmin2, ymin2 = ymin2, xmax2 = xmax2, ymax2 = ymax2,
      fill = Class
    ),
    color = "white" # 区块间白色分隔线，增强可读性
  ) +
  # 转换为极坐标，生成环形效果
  coord_polar(start = 0) +
  # 应用自定义颜色映射
  scale_fill_manual(values = class_colors) +
  # 清理主题，去掉冗余元素
  theme_void() +
  theme(
    legend.title = element_text(hjust = 0.5),
    legend.position = "bottom"
  ) +
  labs(title = "Titanic 舱级分层环形图", fill = "舱级")

关键说明 #

• 自定义层级宽度：修改level_widths向量即可调整各层的宽度，数值越大对应层级越宽
• 颜色完全匹配需求：1等舱深蓝、2等舱蓝色、3等舱浅蓝、船员舱灰色
• 避开PieDonut报错：直接用geom_rect构建环形，无需依赖分组键唯一的限制

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MicL