一、直方圖簡介
直方圖就是一種照片的分析方式,橫向代表亮度,縱向代表像素數量。首先分析出照片中所有像素的亮度,然後計算出具體數值,再把它們映射到橫軸上。這樣的話,越高,這個亮度上的像素就越多。
直方圖的觀看規則就是“左黑右白”,左邊代表暗部,右邊代表亮部,而中間則代表中間調。
縱向上的高度代表像素密集程度,越高,代表的就是分布在這個亮度上的像素很多。
直方圖用於描述概率分布,D3 提供了直方圖的布局 Histogram 用於轉換數據。

假設有數組 a = [10, 11, 11.5, 12.5, 13, 15, 19, 20 ],現在把10~20的數值范圍分為5段,即:
10~12, 12~14, 14~16, 16~18, 18~20
那麼數組 a 的各數值都落在這幾段區域的哪一部分呢?經過計算,可以知道,這5段分別具有的元素個數為:
3, 2, 1, 0 , 2
將這個用圖形展示出來的,就是直方圖。
好了,開始制作吧~
二、數據
首先生成隨機數據:
var rand = d3.random.normal(0,25);
var dataset = [];
for(var i=0;i<100;i++){
dataset.push( rand() );
}
d3.random.normal 生成一個函數,這個函數能夠按正態(高斯)分布隨機生成數值。要傳入兩個參數,第一個是位置參數,第二個是尺寸參數。關於正態分布的定義,可參見維基百科。將這個函數賦值給 rand 之後,接下來只要用 rand() 即可生成隨機數。
三、布局(數據轉換)
接下來,要將上述數據進行轉換,即確定一個區間和分隔數之後,另數組的數值落在各區域裡。先定義一個布局:
var bin_num = 15;
var histogram = d3.layout.histogram()
.range([-50,50])
.bins(bin_num)
.frequency(true);
d3.layout.histogram: 直方圖的布局
range: 區間的范圍
bins: 分隔數
frequency: 若值為 true,則統計的是個數;若值為 false,則統計的是概率
接下來即可轉換數據:
var data = histogram(dataset);
來看看轉換前後的數據有什麼分別吧。轉換前:

轉換後:

可以看到,轉換後的數組,長度即分隔數,每一個區間內有落到此區間的數值(圖中的0,1,2,...),數值的個數(length),還
有三個參數:
x: 區間的起始位置
dx: 區間的寬度
y: 落到此區間的數值的數量(如果 frequency 為 true);落到此區間的概率(如果 frequency 為 false)
四、繪制
繪制之前,需要定義一個比例尺,因為通常我們需要讓轉換後的 y 在希望的范圍內伸縮。
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]);
最後,繪制圖形:
//繪制圖形
var graphics = svg.append("g")
.attr("transform","translate(30,20)");
//繪制矩形
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");
//繪制坐標軸的直線
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);
//繪制坐標軸的分隔符直線
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);
//繪制文字
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);
});
五、總結
以上就是這篇文章的全部內容了,希望能對大家的學習或者工作帶來一定的幫助,如果有疑問大家可以留言交流。