【 D3.js 进阶系列 — 5.0 】直方图

浏览数：23 / 时间：2015年06月09日

直方图用于描写叙述概率分布，D3 提供了直方图的布局 Histogram 用于转换数据。

假设有数组 a = [10, 11, 11.5, 12.5, 13, 15, 19, 20 ]，如今把10~20的数值范围分为5段，即：

10~12, 12~14, 14~16, 16~18, 18~20

那么数组 a 的各数值都落在这几段区域的哪一部分呢？经过计算，能够知道，这5段分别具有的元素个数为：

3, 2, 1, 0 , 2

将这个用图形展示出来的，就是直方图。好了，開始制作吧~

1. 数据

首先生成随机数据：

	var rand = d3.random.normal(0,25);
	var dataset = [];
	for(var i=0;i<100;i++){
		dataset.push( rand() );
	}

d3.random.normal 生成一个函数，这个函数能够按正态（高斯）分布随机生成数值。要传入两个參数，第一个是位置參数，第二个是尺寸參数。关于正态分布的定义，可參见维基百科。将这个函数赋值给 rand 之后，接下来仅仅要用 rand() 就可以生成随机数。

2. 布局（数据转换）

接下来，要将上述数据进行转换，即确定一个区间和分隔数之后，另数组的数值落在各区域里。先定义一个布局：

	var bin_num = 15;
	var histogram = d3.layout.histogram()
				.range([-50,50])
			        .bins(bin_num)
				.frequency(true);

d3.layout.histogram：直方图的布局
range：区间的范围
bins：分隔数
frequency：若值为 true，则统计的是个数；若值为 false，则统计的是概率

接下来就可以转换数据：

var data = histogram(dataset);

来看看转换前后的数据有什么分别吧。转换前：

转换后：

能够看到，转换后的数组，长度即分隔数，每个区间内有落到此区间的数值（图中的0,1,2,...），数值的个数（length），还有三个參数：

x：区间的起始位置
dx：区间的宽度
y：落到此区间的数值的数量（假设 frequency 为 true）；落到此区间的概率（假设 frequency 为 false）

3. 绘制

绘制之前，须要定义一个比例尺，由于通常我们须要让转换后的 y 在希望的范围内伸缩。

	var max_height = 400;
	var rect_step = 30;
	var heights = [];
	for(var i=0;i<data.length;i++){
		heights.push( data[i].y );
	}
	var yScale = d3.scale.linear()
						.domain([d3.min(heights),d3.max(heights)])
						.range([0,max_height]);

最后，绘制图形：

	//绘制图形
	var graphics = svg.append("g")
						.attr("transform","translate(30,20)");
	
	//绘制矩形
	graphics.selectAll("rect")
			.data(data)
			.enter()
			.append("rect")
			.attr("x",function(d,i){
				return i * rect_step; 
			})
			.attr("y", function(d,i){
				return max_height - yScale(d.y);
			})
			.attr("width", function(d,i){
				return rect_step - 2; 
			})
			.attr("height", function(d){
				return yScale(d.y);
			})
			.attr("fill","steelblue");
	
	//绘制坐标轴的直线
	graphics.append("line")
			.attr("stroke","black")
			.attr("stroke-width","1px")
			.attr("x1",0)
			.attr("y1",max_height)
			.attr("x2",data.length * rect_step)
			.attr("y2",max_height);
	
	//绘制坐标轴的分隔符直线
	graphics.selectAll(".linetick")
			.data(data)
			.enter()
			.append("line")
			.attr("stroke","black")
			.attr("stroke-width","1px")
			.attr("x1",function(d,i){
				return i * rect_step + rect_step/2;
			})
			.attr("y1",max_height)
			.attr("x2",function(d,i){
				return i * rect_step + rect_step/2;
			})
			.attr("y2",max_height + 5);
	
	//绘制文字
	graphics.selectAll("text")
			.data(data)
			.enter()
			.append("text")
			.attr("font-size","10px")
			.attr("x",function(d,i){
				return i * rect_step; 
			})
			.attr("y", function(d,i){
				return max_height;
			})
			.attr("dx",rect_step/2 - 8)
			.attr("dy","15px")
			.text(function(d){
				return Math.floor(d.x);
			});