如何用ggplot2制作双层饼环图？适配自定义数据结构

完全可以用ggplot2实现你的需求，下面是适配你数据结构的完整方案：

步骤1：准备数据与预处理 #

先构造一份和你结构一致的示例数据，你可以直接替换成自己的数据集：

library(tidyverse)
library(geomtextpath)

# 构造示例数据
df <- tibble(
  Expression = c("Up-reg", "Down-reg", "Down-reg", "Up-reg", "Up-reg", "Down-reg", "Up-reg", "Down-reg"),
  Substrate = c("Glucose", "Fructan", "Acetate", "Benzoate", "Glucose", "Acetate", "Benzoate", "Fructan")
)

# 数据预处理：统计各分组数量，计算饼图角度范围
df_processed <- df %>%
  # 统计每个Expression-Substrate组合的数量
  count(Expression, Substrate, name = "count") %>%
  # 统计每个Expression的总数量（用于内圈计算）
  group_by(Expression) %>%
  mutate(total_expr = sum(count)) %>%
  ungroup() %>%
  # 按Expression分组，计算每个Substrate对应的x轴角度范围
  group_by(Expression) %>%
  mutate(
    xmin = c(0, head(cumsum(count), -1)),
    xmax = cumsum(count),
    xmid = (xmin + xmax)/2
  ) %>%
  ungroup() %>%
  # 计算内圈Expression的x轴角度范围
  group_by(Expression) %>%
  mutate(
    expr_xmin = first(xmin),
    expr_xmax = last(xmax),
    expr_xmid = (expr_xmin + expr_xmax)/2
  ) %>%
  ungroup()

步骤2：绘制双层饼环图 #

ggplot() +
  # 绘制外圈：Substrate层，y范围2-3对应外圈半径
  geom_rect(
    data = df_processed,
    aes(
      xmin = xmin, xmax = xmax,
      ymin = 2, ymax = 3,
      fill = Expression, color = Expression
    ),
    alpha = 0.8
  ) +
  # 绘制外圈标签
  geom_textpath(
    data = df_processed,
    aes(x = xmid, y = 2.8, label = Substrate, group = Substrate),
    size = 4
  ) +
  # 绘制内圈：Expression层，y范围1-2对应内圈半径
  geom_rect(
    data = distinct(df_processed, Expression, expr_xmin, expr_xmax, total_expr),
    aes(
      xmin = expr_xmin, xmax = expr_xmax,
      ymin = 1, ymax = 2,
      fill = Expression, color = Expression
    ),
    alpha = 1
  ) +
  # 绘制内圈标签（包含分组数量）
  geom_textpath(
    data = distinct(df_processed, Expression, expr_xmid, total_expr),
    aes(x = expr_xmid, y = 1.5, label = paste(Expression, total_expr), group = Expression),
    size = 4.5, fontface = "bold"
  ) +
  # 自定义颜色
  scale_fill_manual(values = c("Up-reg" = "#2ecc71", "Down-reg" = "#e74c3c")) +
  scale_color_manual(values = c("Up-reg" = "#27ae60", "Down-reg" = "#c0392b")) +
  # 转换为极坐标，x轴对应角度，y轴对应半径
  coord_polar(theta = "x") +
  # 设置y轴范围，隐藏刻度
  scale_y_continuous(limits = c(0, 3.2)) +
  # 清除默认主题元素
  theme_void() +
  # 调整图例位置（不需要可设为"none"）
  theme(legend.position = "bottom")

关键说明 #

• 饼环图本质是极坐标下的矩形图：通过设置不同的ymin/ymax区分内圈和外圈的半径范围
• 预处理时分别计算内圈、外圈的角度范围，确保外圈分段完全对应内圈的分组归属
• 所有颜色、标签位置、字体样式等元素都可自由调整，完全兼容ggplot2的自定义逻辑

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nomad