D3 笔记
D3
D3 or D3.js 代表 "Data Driven Documents"
选中、添加元素
select() 方法从文档中选择一个元素，它接收目标元素的名称作为参数并返回第一个匹配该名称 HTML 节点。举例：
const anchor = d3.select('a');
append()方法接收添加到文档中的元素，它会把该元素添加到一个选中的 HTML 节点，然后返回对该节点的引用。
text()方法可以设置被选中节点的文本也可以得到当前文本。若是设置文本，需要将字符串作为参数传递。
D3 允许方法的嵌套。
下面是一个选中无序列表，并添加一个 list 元素的方法：
d3.select("ul")
.append("li")
.text("very important")
选中一组元素
使用 selectAll() 选中一组元素。它返回一个 HTML 节点数组。
下面是一个选中所有超链接元素的例子：
const anchors = d3.selectAll("a");
例子：
d3.selectAll("li")
.text("list item")
使用数据
首先使用 data() 方法去选择 DOM 元素来和数据联系在一起。数据集作为参数传给该方法。
使用 enter() 方法为数据集中每一块元素创建一个新的 DOM 元素。
下面的例子是选择 ul 元素并根据数组创建列表。
const dataset = ["a", "b", "c"];
d3.select("ul").selectAll("li")
.data(dataset)
.enter()
.append("li")
.text("New Item");
使用动态数据
text() 方法可以接收字符串或者回调函数作为参数。
selection.text((d) => d)
在上面的这个方法中，参数 d 指的是该数据集的一个入口。
<body>
<script>
const dataset = [12, 31, 22, 17, 25, 18, 29, 14, 9];
d3.select("body").selectAll("h2")
.data(dataset)
.enter()
.append("h2")
// Add your code below this line
.text((d) => d + " USD");
// Add your code above this line
</script>
</body>
/*
12 USD
31 USD
22 USD
17 USD
25 USD
18 USD
29 USD
14 USD
9 USD
*/
给元素加内联样式
使用 style() 各动态元素添加样式。该方法接收一个以逗号 , 分隔的键值对作为参数。
下面是一个把选中文本设置为蓝色的例子：
selection.style("color","blue");
设置选中字体：
d3.select("body")
.style("font-family","verdana");
基于数据改动样式
在 style() 中同样可以使用回调函数来改动不同元素的样式。使用参数 d 来代表数据点。
下面的例子是把数据集中小于 20 的元素设置为红色，其它设置为绿色。
d3.selectAll("h2")
.style("color", (d) => {
if (d < 20) {
return "red";
} else return "green";
});
添加 class 属性
attr() 方法和 style() 方法类似，他接收以逗号分割的值，并且可以使用回调函数。
下面是一个给元素添加 container class 的例子。
selection.attr("class", "container");
动态修改元素的高度
结合上面所学创建一个条形图 (bar chart)。
<style>
.bar {
width: 25px;
height: 100px;
display: inline-block;
background-color: blue;
}
</style>
<body>
<script>
const dataset = [12, 31, 22, 17, 25, 18, 29, 14, 9];
d3.select("body").selectAll("div")
.data(dataset)
.enter()
.append("div")
.attr("class", "bar")
.style("height", (d) => d + "px");
</script>
</body>
改变条形图的展示
<style>
.bar {
width: 25px;
height: 100px;
/* Add your code below this line */
marign: 2px;
/* Add your code above this line */
display: inline-block;
background-color: blue;
}
</style>
<body>
<script>
const dataset = [12, 31, 22, 17, 25, 18, 29, 14, 9];
d3.select("body").selectAll("div")
.data(dataset)
.enter()
.append("div")
.attr("class", "bar")
.style("height", (d) => (d*10 + "px")) // Change this line
</script>
</body>
SVG in d3
SVG 的全称是：Scalable Vector Graphics。
scalable 的意思是对物体放大或者缩小不会使物体马赛克（pixelated）。
SVG 在 HTML 中使用 svg 标签实现。
下面是一个创建 SVG 的例子：
<style>
svg {
background-color: pink;
}
</style>
<body>
<script>
const dataset = [12, 31, 22, 17, 25, 18, 29, 14, 9];
const w = 500;
const h = 1
00;
const svg = d3.select("body")
// Add your code below this line
svg.append("svg").attr("width",w).attr("height",h);
// Add your code above this line
</script>
</body>
SVG 形状
SVG 支持多种数量的形状，例如：使用 <rect> 来表示矩形。
当把一个形状放入 SVG 区域时，可以设置 x，y 坐标系。原点（0,0）表示左上角。x 的正值会使图形向右移动，y 的正值向上移动。例如：把一个形状放在 500 宽，100 高的位置需要设置 x = 250，y = 50。
对于 <rect> 来说，它有四个属性，分别是高度、宽度和 x，y。该元素必须添加到 svg节点，而不是 body 节点。
下面的例子是设置一个矩形
<body>
<script>
const dataset = [12, 31, 22, 17, 25, 18, 29, 14, 9];
const w = 500;
const h = 100;
const svg = d3.select("body")
.append("svg")
.attr("width", w)
.attr("height", h)
// Add your code below this line
svg.append("rect")
.attr("width", 25)
.attr("height", 100)
.attr("x", 0)
.attr("y", 0);
// Add your code above this line
</script>
</body>
对数据集中的每一个数据点创建一个 bar
<body>
<script>
const dataset = [12, 31, 22, 17, 25, 18, 29, 14, 9];
const w = 500;
const h = 100;
const svg = d3.select("body")
.append("svg")
.attr("width", w)
.attr("height", h);
svg.selectAll("rect")
// Add your code below this line
.data(dataset)
.enter()
.append("rect")
// Add your code above this line
.attr("x", 0)
.attr("y", 0)
.attr("width", 25)
.attr("height", 100);
</script>
</body>
对每个 bar 动态设置坐标
条形图的 y 坐标应该是一致的，而 x 坐标应该有所不同。通过设置 attr() 的回调函数来动态设置。回调函数接收两个参数，第一个用 d 代表数据点本身，第二个代表数据点在数组中的索引。格式：
selection.attr("property", (d,i) => {
})
注：不需要使用 for 或者 forEach() 循环。
下面是扩大 30 倍的例子：
<body>
<script>
const dataset = [12, 31, 22, 17, 25, 18, 29, 14, 9];
const w = 500;
const h = 100;
const svg = d3.select("body")
.append("svg")
.attr("width", w)
.attr("height", h);
svg.selectAll("rect")
.data(dataset)
.enter()
.append("rect")
.attr("x", (d, i) => {
// Add your code below this line
return i*30;
// Add your code above this line
})
.attr("y", 0)
.attr("width", 25)
.attr("height", 100);
</script>
</body>
动态改变高度
实际上就是修改数据点
<body>
<script>
const dataset = [12, 31, 22, 17, 25, 18, 29, 14, 9];
const w = 500;
const h = 100;
const svg = d3.select("body")
.append("svg")
.attr("width", w)
.attr("height", h);
svg.selectAll("rect")
.data(dataset)
.enter()
.append("rect")
.attr("x", (d, i) => i * 30)
.attr("y", 0)
.attr("width", 25)
.attr("height", (d, i) => {
// Add your code below this line
return d * 3;
// Add your code above this line
});
</script>
</body>
倒置 SVG 元素
y 坐标也就是 y = heightOfSVG - heightOfBar 会把 bar 置于右上侧。
一般公式：y = h - m * d，其中 m 是数据点 scale 的常量。
<body>
<script>
const dataset = [12, 31, 22, 17, 25, 18, 29, 14, 9];
const w = 500;
const h = 100;
const svg = d3.select("body")
.append("svg")
.attr("width", w)
.attr("height", h);
svg.selectAll("rect")
.data(dataset)
.enter()
.append("rect")
.attr("x", (d, i) => i * 30)
.attr("y", (d, i) => {
// Add your code below this line
return 100 - 3 * d;
// Add your code above this line
})
.attr("width", 25)
.attr("height", (d, i) => 3 * d);
</script>
</body>
改变 SVG 图片的颜色
在 SVG 中，rect 形状使用 fill 来控制颜色。
下面设置颜色为海军蓝。
<body>
<script>
const dataset = [12, 31, 22, 17, 25, 18, 29, 14, 9];
const w = 500;
const h = 100;
const svg = d3.select("body")
.append("svg")
.attr("width", w)
.attr("height", h);
svg.selectAll("rect")
.data(dataset)
.enter()
.append("rect")
.attr("x", (d, i) => i * 30)
.attr("y", (d, i) => h - 3 * d)
.attr("width", 25)
.attr("height", (d, i) => 3 * d)
// Add your code below this line
.attr("fill", "navy");
// Add your code above this line
</script>
</body>
加标签
使用 SVG 的 text 给元素加标签。该属性同样具有 x 和 y 属性。
<body>
<script>
const dataset = [12, 31, 22, 17, 25, 18, 29, 14, 9];
const w = 500;
const h = 100;
const svg = d3.select("body")
.append("svg")
.attr("width", w)
.attr("height", h);
svg.selectAll("rect")
.data(dataset)
.enter()
.append("rect")
.attr("x", (d, i) => i * 30)
.attr("y", (d, i) => h - 3 * d)
.attr("width", 25)
.attr("height", (d, i) => 3 * d)
.attr("fill", "navy");
svg.selectAll("text")
.data(dataset)
.enter()
// Add your code below this line
.append("text")
.attr("x", (d, i) => i * 30)
.attr("y", (d, i) => h - 3 * d - 3)
.text((d, i) => d);
// Add your code above this line
</script>
<body>
给标签加样式
<body>
<script>
const dataset = [12, 31, 22, 17, 25, 18, 29, 14, 9];
const w = 500;
const h = 100;
const svg = d3.select("body")
.append("svg")
.attr("width", w)
.attr("height", h);
svg.selectAll("rect")
.data(dataset)
.enter()
.append("rect")
.attr("x", (d, i) => i * 30)
.attr("y", (d, i) => h - 3 * d)
.attr("width", 25)
.attr("height", (d, i) => d * 3)
.attr("fill", "navy");
svg.selectAll("text")
.data(dataset)
.enter()
.append("text")
.text((d) => d)
.attr("x", (d, i) => i * 30)
.attr("y", (d, i) => h - (3 * d) - 3)
// Add your code below this line
.attr("fill","red")
.style("font-size", "25px")
// Add your code above this line
</script>
</body>
给元素添加 hover 效果
<style>
.bar:hover {
fill: brown;
}
</style>
<body>
<script>
const dataset = [12, 31, 22, 17, 25, 18, 29, 14, 9];
const w = 500;
const h = 100;
const svg = d3.select("body")
.append("svg")
.attr("width", w)
.attr("height", h);
svg.selectAll("rect")
.data(dataset)
.enter()
.append("rect")
.attr("x", (d, i) => i * 30)
.attr("y", (d, i) => h - 3 * d)
.attr("width", 25)
.attr("height", (d, i) => 3 * d)
.attr("fill", "navy")
// Add your code below this line
.attr("class", "bar")
// Add your code above this line
svg.selectAll("text")
.data(dataset)
.enter()
.append("text")
.text((d) => d)
.attr("x", (d, i) => i * 30)
.attr("y", (d, i) => h - (3 * d) - 3);
</script>
</body>
给元素添加 tooltip
当用户 hover 在一个元素上，tooltip 可以展示更多的信息。
使用 SVG 的 title 给元素添加 tooltip。使用 title 配合 text() 方法给条动态添加数据。
下面是一个例子：
<style>
.bar:hover {
fill: brown;
}
</style>
<body>
<script>
const dataset = [12, 31, 22, 17, 25, 18, 29, 14, 9];
const w = 500;
const h = 100;
const svg = d3.select("body")
.append("svg")
.attr("width", w)
.attr("height", h);
svg.selectAll("rect")
.data(dataset)
.enter()
.append("rect")
.attr("x", (d, i) => i * 30)
.attr("y", (d, i) => h - 3 * d)
.attr("width", 25)
.attr("height", (d, i) => d * 3)
.attr("fill", "navy")
.attr("class", "bar")
// Add your code below this line
.append("title")
.text((d) => {
return d;
})
// Add your code above this line
svg.selectAll("text")
.data(dataset)
.enter()
.append("text")
.text((d) => d)
.attr("x", (d, i) => i * 30)
.attr("y", (d, i) => h - (d * 3 + 3))
</script>
</body>
使用 SVG 环形创建 scatterplot
scatterplot 是另一种可视化的类型。它使用圆环来遍历数据点，每个数据点有两个值。这些值和 x、y 坐标绑定，用来定位圆环的位置。
SVG 的 circle 标签创建圆形。
下面是一个圆形的例子：
<body>
<script>
const dataset = [
[ 34, 78 ],
[ 109, 280 ],
[ 310, 120 ],
[ 79, 411 ],
[ 420, 220 ],
[ 233, 145 ],
[ 333, 96 ],
[ 222, 333 ],
[ 78, 320 ],
[ 21, 123 ]
];
const w = 500;
const h = 500;
const svg = d3.select("body")
.append("svg")
.attr("width", w)
.attr("height", h);
svg.selectAll("circle")
// Add your code below this line
.data(dataset)
.enter()
.append("circle");
// Add your code above this line
</script>
</body>
给圆形添加属性
圆形主要有三个属性。cx 和 cy 属性是坐标系。r 属性规定圆形的半径。
这三个属性可以使用一个回调函数动态设置它们的值。记住，所有在 data(dataset) 链后的方法会对每个数据项运行一次。回调函数中的 d 表示当前数据集合中的数据项。可以使用括号表示法去得到数据集中的元素，如：d[0]。
下面是一个例子：
<body>
<script>
const dataset = [
[ 34, 78 ],
[ 109, 280 ],
[ 310, 120 ],
[ 79, 411 ],
[ 420, 220 ],
[ 233, 145 ],
[ 333, 96 ],
[ 222, 333 ],
[ 78, 320 ],
[ 21, 123 ]
];
const w = 500;
const h = 500;
const svg = d3.select("body")
.append("svg")
.attr("width", w)
.attr("height", h);
svg.selectAll("circle")
.data(dataset)
.enter()
.append("circle")
// Add your code below this line
.attr("cx", (d) => d[0])
.attr("cy", (d) => h - d[1])
.attr("r", 5)
// Add your code above this line
</script>
</body>
给 scatterplot 添加标签
<body>
<script>
const dataset = [
[ 34, 78 ],
[ 109, 280 ],
[ 310, 120 ],
[ 79, 411 ],
[ 420, 220 ],
[ 233, 145 ],
[ 333, 96 ],
[ 222, 333 ],
[ 78, 320 ],
[ 21, 123 ]
];
const w = 500;
const h = 500;
const svg = d3.select("body")
.append("svg")
.attr("width", w)
.attr("height", h);
svg.selectAll("circle")
.data(dataset)
.enter()
.append("circle")
.attr("cx", (d, i) => d[0])
.attr("cy", (d, i) => h - d[1])
.attr("r", 5);
svg.selectAll("text")
.data(dataset)
.enter()
.append("text")
// Add your code below this line
.attr("x", (d) => d[0] + 5)
.attr("y", (d) => h - d[1])
.text((d) => (d[0] + ", " + d[1]))
// Add your code above this line
</script>
</body>
创建线性 scale
scales 是一种函数，可以把数据集的数据映射为 SVG 画布。
例子：
const scale = d3.scaleLinear();
默认情况，scale 使用实体关系。输入和输出的结果相同。
<body>
<script>
// Add your code below this line
const scale = d3.scaleLinear(); // Create the scale here
const output = scale(50); // Call scale with an argument here
// Add your code above this line
d3.select("body")
.append("h2")
.text(output);
</script>
</body>
给 scale 设置 domain 和 range
假如一个数据集范围从50 - 480，这是输入的范围，也叫 domain。
然后打算把这些数据点映射到 x 轴上，从 10 units 到 500 units，这就是输出的范围，也叫 range。
domian() 和 range() 方法为 scale 设置这些值。这两个方法接收一个至少包含两个元素数组作为参数。例如：
scale.domain([50, 480]);
scale.range([50, 480]);
scale(40);
d3.scaleLinear();
最小的 domain 是 50 映射到最小的 range 为 10。
例子：
<body>
<script>
// Add your code below this line
const scale = d3.scaleLinear();
scale.domain([250, 500]).range([10, 150]);
// Add your code above this line
const output = scale(50);
d3.select("body")
.append("h2")
.text(output);
</script>
</body>
使用 d3.max 和 d3.min 方法找出数据集的最大和最小元素
例子：
const exampleData = [3, 45, 10, 9];
d3.min(exampleData);
d3.max(exampleData);
有些时候数据集是嵌套的，这样的情况下，需要给这两个函数传入回调函数。这时，参数 d 代表当前内部的数组。
const locationData = [[1, 7],[6, 3],[8, 3]];
const minX = d3.min(locationData, (d) => d[0]);
// minX = 1;
<body>
<script>
const positionData = [[1, 7, -4],[6, 3, 8],[2, 9, 3]]
// Add your code below this line
const output = d3.max(positionData, (d) => d[2]); // Change this line
// Add your code above this line
d3.select("body")
.append("h2")
.text(output)
</script>
</body>
// output = 8;
使用动态 scale
<body>
<script>
const dataset = [
[ 34, 78 ],
[ 109, 280 ],
[ 310, 120 ],
[ 79, 411 ],
[ 420, 220 ],
[ 233, 145 ],
[ 333, 96 ],
[ 222, 333 ],
[ 78, 320 ],
[ 21, 123 ]
];
const w = 500;
const h = 500;
// Padding between the SVG canvas boundary and the plot
const padding = 30;
// Create an x and y scale
const xScale = d3.scaleLinear()
.domain([0, d3.max(dataset, (d) => d[0])])
.range([padding, w - padding]);
// Add your code below this line
const yScale = d3.scaleLinear()
.domain([0, d3.max(dataset, (d) => d[1])])
.range([h - padding, padding]);
// Add your code above this line
const output = yScale(411); // Returns 30
d3.select("body")
.append("h2")
.text(output)
</script>
</body>
使用预定义的 scale 放置元素
<body>
<script>
const dataset = [
[ 34, 78 ],
[ 109, 280 ],
[ 310, 120 ],
[ 79, 411 ],
[ 420, 220 ],
[ 233, 145 ],
[ 333, 96 ],
[ 222, 333 ],
[ 78, 320 ],
[ 21, 123 ]
];
const w = 500;
const h = 500;
const padding = 60;
const xScale = d3.scaleLinear()
.domain([0, d3.max(dataset, (d) => d[0])])
.range([padding, w - padding]);
const yScale = d3.scaleLinear()
.domain([0, d3.max(dataset, (d) => d[1])])
.range([h - padding, padding]);
const svg = d3.select("body")
.append("svg")
.attr("width", w)
.attr("height", h);
svg.selectAll("circle")
.data(dataset)
.enter()
.append("circle")
.attr("cx", (d) => xScale(d[0]))
.attr("cy", (d) => yScale(d[1]))
.attr("r", 5);
svg.selectAll("text")
.data(dataset)
.enter()
.append("text")
.text((d) => (d[0] + ", " + d[1]))
.attr("x", (d) => xScale(d[0] + 10))
.attr("y", (d) => yScale(d[1]));
</script>
</body>
加入 Axes
axisLeft() 和 axisBottom() 方法，去渲染 x 轴和 y 轴，相对的，根据 xScale 创建 xAxis
const xAxis = d3.axisBottom(xScale);
下一步就是渲染
svg.append("g")
.attr("transform", "translate(0, " + (h - padding) + ")")
.call(xAxis);
