数据可视化从入门到精通：JavaScript、D3.js、Plotly 等可视化库的实战应用 |
您所在的位置：网站首页 › 可视化的本质是什么 › 数据可视化从入门到精通：JavaScript、D3.js、Plotly 等可视化库的实战应用 |
数据可视化从入门到精通：JavaScript、D3.js、Plotly 等可视化库的实战应用
| 一、数据可视化的基础知识
在学习任何可视化库之前，我们需要掌握一些基本概念，其中包括： 编程语言：JavaScript 是最常用的编程语言之一，用于编写许多数据可视化库。如果您已经熟悉 JavaScript，则可以跳过这一步骤。 数据分析和统计学：了解基本的数据分析和统计学概念，如数据类型、均值、中位数、标准差、相关性等。 图表类型：了解数据可视化中的不同图表类型及其应用场景，如直方图、散点图、折线图、条形图、饼图等。 数据可视化框架：了解一些常用的可视化框架，如 D3.js、Plotly 等。这些框架提供了大量的图表类型和交互功能，使我们可以轻松地创建交互式可视化。 二、什么是JavaScriptJavaScript 是一种常用的编程语言，能够处理各种数据类型、创建动态效果，这些都是数据可视化中的重要组成部分。在学习数据可视化之前，您需要学习 JavaScript 的语法、基本数据结构和 DOM 操作。 您可以通过以下途径学习 JavaScript： 在线编程平台：例如 Codecademy、FreeCodeCamp、W3Schools 等平台提供免费的 JavaScript 课程和实践项目，可以加强您的实践。 书籍和教程：JavaScript 语言由 Douglas Crockford、Eloquent JavaScript 等著名作者写过令人信服的书籍和教程。 练习项目：起初，您可以从简单的练习项目开始，例如制作一个简单的 To-do List 应用程序，然后尝试编写更复杂的应用程序。 三、什么是D3.jsD3.js 是一种常用的数据可视化库，它是 Data-Driven Documents 的缩写，开发人员可以使用它创建各种图表类型。 您可以通过以下途径学习 D3.js： 官方文档：D3.js 官网提供了完整的文档和示例，可以帮助您了解 D3.js 的各种特性和用法。 书籍和教程：D3.js 有一些非常好的书籍和在线教程，如 Data Visualization with D3.js、D3.js Tips and Tricks，等等。 练习项目：创建一个简单的数据可视化项目，如制作一个散点图或折线图。一旦您掌握了基础知识，就可以挑战更复杂的图表类型，如力导向图或地图。 四、什么是PlotlyPlotly 是另一个常用的数据可视化库，它提供了许多可视化功能，包括交互式图表、地图和 Dash 仪表板等。Plotly 具有跨平台性，支持 Python、R、JavaScript 和 MATLAB 等多种语言。 您可以使用以下途径学习 Plotly： 官方文档：Plotly 官网提供了完整的文档和示例，可以帮助您了解 Plotly 的各种特性和用法。 书籍和教程：Plotly 有一些非常好的书籍和在线教程，如 Plotly Fundamentals、Plotly Dash and Flask Tutorials 等。 练习项目：创建一个简单的数据可视化项目，如制作一个散点图或折线图。一旦您掌握了基础知识，就可以挑战更复杂的图表类型，如地图、3D 图表或交互式仪表板。 五、JavaScript 的实战应用 5.1 创建一个简单的散点图散点图是一种用于显示两个数值变量之间关系的常用图表类型。下面是一个用 JavaScript 创建散点图的示例代码： Scatter Plot Example // 定义数据 var data = [ { x: 10, y: 20 }, { x: 20, y: 30 }, { x: 30, y: 40 }, { x: 40, y: 50 }, { x: 50, y: 60 } ]; // 创建画布 var margin = { top: 20, right: 20, bottom: 20, left: 20 }; var width = 500 - margin.left - margin.right; var height = 400 - margin.top - margin.bottom; var svg = d3.select("#scatterplot") .append("svg") .attr("width", width + margin.left + margin.right) .attr("height", height + margin.top + margin.bottom) .append("g") .attr("transform", "translate(" + margin.left + "," + margin.top + ")"); // 创建比例尺 var xScale = d3.scaleLinear() .domain([0, 50]) .range([0, width]); var yScale = d3.scaleLinear() .domain([0, 80]) .range([height, 0]); // 绘制散点图 svg.selectAll(".dot") .data(data) .enter() .append("circle") .attr("class", "dot") .attr("cx", function(d) { return xScale(d.x); }) .attr("cy", function(d) { return yScale(d.y); }) .attr("r", 5); 复制代码 5.2 创建一个简单的条形图条形图是用于比较多个类别数据之间差异的一种图表类型。下面是一个用 JavaScript 创建条形图的示例代码： Bar Chart Example // 定义数据 var data = [ { category: "A", value: 10 }, { category: "B", value: 20 }, { category: "C", value: 30 }, { category: "D", value: 40 }, { category: "E", value: 50 } ]; // 创建画布 var margin = { top: 20, right: 20, bottom: 20, left: 20 }; var width = 500 - margin.left - margin.right; var height = 400 - margin.top - margin.bottom; var svg = d3.select("#barchart") .append("svg") .attr("width", width + margin.left + margin.right) .attr("height", height + margin.top + margin.bottom) .append("g") .attr("transform", "translate(" + margin.left + "," + margin.top + ")"); // 创建比例尺 var xScale = d3.scaleBand() .domain(data.map(function(d) { return d.category; })) .range([0, width]) .padding(0.1); var yScale = d3.scaleLinear() .domain([0, 50]) .range([height, 0]); // 绘制条形图 svg.selectAll(".bar") .data(data) .enter() .append("rect") .attr("class", "bar") .attr("x", function(d) { return xScale(d.category); }) .attr("y", function(d) { return yScale(d.value); }) .attr("width", xScale.bandwidth()) .attr("height", function(d) { return height - yScale(d.value); }); 复制代码 六、D3.js 的实战应用 6.1 创建一个力导向图力导向图是用于显示图形之间的连通性的一种图表类型。下面是一个用 D3.js 创建力导向图的示例代码： Force-directed Graph Example // 定义数据 var nodes = [ { id: "A", group: 1 }, { id: "B", group: 1 }, { id: "C", group: 2 }, { id: "D", group: 2 }, { id: "E", group: 3 }, { id: "F", group: 3 } ]; var links = [ { source: "A", target: "B" }, { source: "B", target: "C" }, { source: "C", target: "D" }, { source: "D", target: "E" }, { source: "E", target: "F" } ]; // 创建画布 var width = 500; var height = 400; var svg = d3.select("#forcedirected") .append("svg") .attr("width", width) .attr("height", height); // 创建力导向布局 var simulation = d3.forceSimulation(nodes) .force("link", d3.forceLink(links)) .force("charge", d3.forceManyBody().strength(-100)) .force("center", d3.forceCenter(width / 2, height / 2)) .on("tick", ticked); // 绘制连线 var link = svg.selectAll(".link") .data(links) .enter() .append("line") .attr("class", "link"); // 绘制节点 var node = svg.selectAll(".node") .data(nodes) .enter() .append("circle") .attr("class", "node") .attr("r", 10) .attr("fill", function(d) { return d.group === 1 ? "red" : d.group === 2 ? "blue" : "green"; }) .call(drag(simulation)); // 节点拖动事件 function drag(simulation) { function dragstarted(d) { if (!d3.event.active) simulation.alphaTarget(0.3).restart(); d.fx = d.x; d.fy = d.y; } function dragged(d) { d.fx = d3.event.x; d.fy = d3.event.y; } function dragended(d) { if (!d3.event.active) simulation.alphaTarget(0); d.fx = null; d.fy = null; } return d3.drag() .on("start", dragstarted) .on("drag", dragged) .on("end", dragended); } // 动态更新节点位置 function ticked() { link.attr("x1", function(d) { return d.source.x; }) .attr("y1", function(d) { return d.source.y; }) .attr("x2", function(d) { return d.target.x; }) .attr("y2", function(d) { return d.target.y; }); node.attr("cx", function(d) { return d.x; }) .attr("cy", function(d) { return d.y; }); } 复制代码 6.2 创建一个堆叠条形图堆叠条形图是一种用于比较多个类别数据之间差异的一种图表类型，以及多个类别数据在整体中的比例。下面是一个用 D3.js 创建堆叠条形图的示例代码： Stacked Bar Chart Example // 定义数据 var data = [ { category: "A", value1: 10, value2: 20, value3: 30 }, { category: "B", value1: 20, value2: 30, value3: 40 }, { category: "C", value1: 30, value2: 40, value3: 50 }, { category: "D", value1: 40, value2: 50, value3: 60 }, { category: "E", value1: 50, value2: 60, value3: 70 } ]; // 创建画布 var width = 500; var height = 400; var svg = d3.select("#stackedbarchart") .append("svg") .attr("width", width) .attr("height", height); // 创建比例尺和堆叠布局 var xScale = d3.scaleBand() .domain(data.map(function(d) { return d.category; })) .range([0, width]) .padding(0.1); var yScale = d3.scaleLinear() .domain([0, 150]) .range([height, 0]); var stack = d3.stack() .keys(["value1", "value2", "value3"]) .order(d3.stackOrderNone) .offset(d3.stackOffsetNone); // 绘制条形图 var series = stack(data); svg.selectAll(".serie") .data(series) .enter() .append("g") .attr("class", "serie") .attr("fill", function(d) { return d.key === "value1" ? "#e41a1c" : d.key === "value2" ? "#377eb8" : "#4daf4a"; }) .selectAll("rect") .data(function(d) { return d; }) .enter() .append("rect") .attr("x", function(d) { return xScale(d.data.category); }) .attr("y", function(d) { return yScale(d[1]); }) .attr("height", function(d) { return yScale(d[0]) - yScale(d[1]); }) .attr("width", xScale.bandwidth()); 复制代码 七、Plotly 的实战应用 7.1 创建一个交互式散点图交互式散点图可以让用户接触数据背后的细节，并探索与特定数据点相关的详细信息。下面是一个使用 Plotly 创建交互式散点图的示例代码： Scatter Plot Example // 定义数据 var data = [ { x: [1, 2, 3, 4, 5], y: [10, 20, 30, 40, 50], text: ["A", "B", "C", "D", "E"] } ]; // 定义布局和选项 var layout = { title: "Scatter Plot Example", xaxis: { title: "X-axis" }, yaxis: { title: "Y-axis" }, hovermode: "closest" }; var options = { modeBarButtonsToRemove: ["toImage", "toggleSpikelines", "sendDataToCloud"] }; 复制代码 八、总结掌握数据可视化需要多方面的努力和实践，但这些库提供了许多强大的工具，可以帮助您快速地创建交互式可视化。从基础开始，逐步学习 JavaScript、D3.js 和 Plotly，并通过练习项目来提高自己的技能。 |
【本文地址】
公司简介
联系我们
今日新闻 |
点击排行 |
|
推荐新闻 |
图片新闻 |
|
专题文章 |