JavaScript-basiertes Streudiagramm mit gekrümmten Zonen in React

Erstellen eines dynamischen Streudiagramms mit Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsdaten

Die effektive Visualisierung von Datenpunkten ist entscheidend, wenn Sie mit mehreren Variablen arbeiten. In diesem Szenario wird geplottet Und auf einem Streudiagramm kann wertvolle Erkenntnisse liefern. Ein Streudiagramm hilft dabei, Korrelationen und Muster zwischen diesen Variablen darzustellen, insbesondere im Zeitverlauf.

Über ein einfaches Diagramm hinaus möchten Sie möglicherweise spezielle Zonen erstellen, die Bereiche des Diagramms anhand einer Kurve trennen. Dies erhöht die Komplexität Ihres Diagramms und ermöglicht eine detailliertere Analyse, z. B. die Definition von Bereichen mit unterschiedlichen Luftfeuchtigkeitsniveaus über Temperaturbereiche hinweg. Dies kann eine Herausforderung sein, insbesondere wenn die Zonen auf Kurven basieren.

Zum Glück gibt es viele Bibliotheken für und einfaches JavaScript, das dabei helfen kann, diese Datenpunkte darzustellen und gekrümmte Zonen hinzuzufügen. Mithilfe der richtigen Tools können Sie ganz einfach ein Streudiagramm mit benutzerdefinierten Zonen für eine bessere Datenanalyse erstellen. Diese Tools ermöglichen Flexibilität und Präzision bei der Abbildung nichtlinearer Beziehungen.

In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie Datenpunkte sammeln und gängige JavaScript- und React-Bibliotheken verwenden, um Streudiagramme mit gekrümmten Zonen zu zeichnen. Mit der richtigen Einrichtung können Sie Ihre Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsdaten effektiv in einem Diagramm darstellen.

Befehl	Anwendungsbeispiel
d3.line()	Diese Methode erstellt einen Liniengenerator zum Zeichnen von Punkten in einem Liniendiagramm. Es wird verwendet, um zu definieren, wie Datenpunkte verbunden werden, und ermöglicht die Anpassung des Kurventyps. Im Beispiel wird es mit kombiniert um glatte, geschwungene Linien zwischen Datenpunkten zu erstellen.
curve(d3.curveNatural)	Dieser Befehl gibt den Kurventyp für den Liniengenerator an. Wendet eine glatte, natürlich aussehende Kurve an und eignet sich daher ideal zum Zeichnen nichtlinearer Zonen zwischen Streupunkten.
.datum()	Diese D3.js-Funktion bindet ein einzelnes Datenarray an ein SVG-Element. Es wird normalerweise verwendet, wenn Sie eine einzelne Linie oder Form zeichnen müssen, die auf einer Reihe von Datenpunkten basiert, wie in diesem Fall, wenn eine gekrümmte Zone aus einer Reihe von Punkten gezeichnet wird.
.attr()	Die attr-Methode in D3.js legt Attribute für ausgewählte Elemente fest oder ruft sie ab. Es wird hier verwendet, um SVG-Attribute zu definieren, wie z (Wegdaten) und zum Stylen der geschwungenen Zonen.
scaleLinear()	Erstellt eine lineare Skala, die den Eingabebereich (z. B. Temperatur) dem Ausgabebereich (z. B. Pixelwerte der X-Achse) zuordnet. Dies ist in Streudiagrammen wichtig, um Datenpunkte so zu skalieren, dass sie in die definierten SVG-Abmessungen passen.
Scatter	Dies ist eine React-Komponente von Dies vereinfacht das Rendern eines Streudiagramms. Es übernimmt sowohl das Layout als auch die Datenzuordnung für Streudiagramme und ist daher für die Darstellung von Punkten im Beispiel äußerst nützlich.
annotation	Das Anmerkungs-Plugin in wird verwendet, um einem Diagramm Markierungen, Linien oder Formen hinzuzufügen. In diesem Fall wird es verwendet, um eine linienbasierte Anmerkung zu zeichnen, die als visuelle Grenze für die gekrümmten Zonen im Streudiagramm dient.
enter().append()	Ein D3.js-Muster, das für jeden neuen Datenpunkt neue Elemente an das DOM anhängt. Im Beispiel wird diese Methode zum Hinzufügen verwendet Elemente für jedes Temperatur-Feuchtigkeits-Paar im Streudiagramm.
cx	Dieses SVG-Attribut legt die x-Koordinate eines Kreises fest. Im Beispiel, wird basierend auf den skalierten Temperaturdaten festgelegt und korrekt auf die x-Achse im Streudiagramm abgebildet.

Verstehen der Implementierung von Streudiagrammen mit gekrümmten Zonen in React

Das erste Beispiel in den Skripten verwendet in Kombination mit dem Mächtigen Bibliothek zum Erstellen eines Streudiagramms mit gekrümmten Zonen. Das Streudiagramm stellt die Temperatur auf der x-Achse und die Luftfeuchtigkeit auf der y-Achse dar und hilft so, die Beziehung zwischen diesen beiden Variablen zu visualisieren. Die Datenpunkte werden durch Kreise dargestellt, die mit den D3-Methoden „enter()“ und „append()“ dargestellt werden, die sicherstellen, dass jeder Datenpunkt dem DOM hinzugefügt wird. Ein entscheidender Aspekt der Implementierung ist die Verwendung linearer Skalen mit „scaleLinear()“, das Temperatur- und Feuchtigkeitswerte auf Pixelpositionen innerhalb des SVG abbildet und so eine korrekte Positionierung der Punkte im Diagramm ermöglicht.

Zusätzlich zum Plotten von Datenpunkten zeichnet das Skript gekrümmte Zonen mithilfe eines Liniengenerators („d3.line()“). Dieser Befehl erstellt Pfade, die Kurven zwischen angegebenen Punkten darstellen, sodass nichtlineare Zonen über dem Streudiagramm gezeichnet werden können. In diesem Fall wird „curve(d3.curveNatural)“ angewendet, um glatte, natürlich aussehende Kurven zwischen Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerten zu erstellen. Diese Kurven sind entscheidend für die Definition verschiedener Zonen im Streudiagramm, die bestimmte Regionen oder Bereiche von Interesse darstellen können, beispielsweise einen angenehmen oder gefährlichen Feuchtigkeitsbereich basierend auf der Temperatur.

Das zweite Beispiel nutzt Hebelwirkungen in React, einer einfacheren, aber effektiven Bibliothek für die Diagrammdarstellung. Die „Scatter“-Komponente von Chart.js wird zum Zeichnen von Temperatur- und Feuchtigkeitsdatenpunkten verwendet. Während Chart.js beim Erstellen benutzerdefinierter Visualisierungen nicht so flexibel ist wie D3.js, bietet es eine intuitive Einrichtung für Streudiagramme. Eine wichtige Funktion hierbei ist das „Annotation“-Plugin, mit dem Formen, Linien oder Regionen auf dem Diagramm gezeichnet werden können. Dieses Plugin wird verwendet, um die gekrümmten Zonen anzunähern, indem gerade Linien über Abschnitte des Streudiagramms gezogen werden, wodurch visuelle Unterteilungen zwischen den interessierenden Bereichen erstellt werden. Obwohl die gekrümmten Zonen durch gerade Linien angenähert werden, ist diese Methode unkompliziert und bietet eine schnelle Möglichkeit, Zonen in einem Streudiagramm zu visualisieren.

Beide Methoden beinhalten wichtige Praktiken, wie die Skalierung von Daten mit „scaleLinear()“ in D3.js und die Nutzung integrierter Optionen zum Anpassen von Diagrammskalen in Chart.js. Diese Ansätze sind auf Flexibilität ausgelegt, sodass Entwickler sie für verschiedene Anwendungsfälle modifizieren und erweitern können. Während D3.js mehr Kontrolle und Präzision beim Zeichnen von Kurven und Zonen bietet, bietet Chart.js eine schnellere Einrichtung für einfache Streudiagramme mit einem gewissen Grad an Anpassung durch Plugins wie „Annotation“. Beide Skripte sind modular und wiederverwendbar und bieten Flexibilität beim Erstellen interaktiver Streudiagramme mit gekrümmten Zonen in React-Anwendungen.

import React, { useEffect, useRef } from 'react';
import * as d3 from 'd3';
const ScatterPlotWithCurves = ({ data }) => {
  const svgRef = useRef();
  useEffect(() => {
    const svg = d3.select(svgRef.current)
      .attr('width', 500)
      .attr('height', 500);
    const xScale = d3.scaleLinear()
      .domain([d3.min(data, d => d.temperatureC), d3.max(data, d => d.temperatureC)])
      .range([0, 500]);
    const yScale = d3.scaleLinear()
      .domain([d3.min(data, d => d.humidity), d3.max(data, d => d.humidity)])
      .range([500, 0]);
    svg.selectAll('.dot')
      .data(data)
      .enter().append('circle')
      .attr('cx', d => xScale(d.temperatureC))
      .attr('cy', d => yScale(d.humidity))
      .attr('r', 5);
    // Add zones using curved paths
    const lineGenerator = d3.line()
      .x(d => xScale(d[0]))
      .y(d => yScale(d[1]))
      .curve(d3.curveNatural);
    svg.append('path')
      .datum([[30, 60], [40, 70], [50, 80]])
      .attr('d', lineGenerator)
      .attr('stroke', 'red')
      .attr('fill', 'none');
  }, [data]);
  return <svg ref={svgRef}></svg>;
};
export default ScatterPlotWithCurves;

import React from 'react';
import { Scatter } from 'react-chartjs-2';
const ScatterPlot = ({ data }) => {
  const chartData = {
    datasets: [{
      label: 'Temperature vs Humidity',
      data: data.map(d => ({ x: d.temperatureC, y: d.humidity })),
      borderColor: 'blue',
      pointBackgroundColor: 'blue',
    }],
  };
  const options = {
    scales: {
      x: { type: 'linear', position: 'bottom', title: { display: true, text: 'Temperature (°C)' } },
      y: { title: { display: true, text: 'Humidity (%)' } },
    },
    plugins: {
      annotation: { // Plugin to draw curved zones
        annotations: [{
          type: 'line',
          xMin: 30, xMax: 50, yMin: 60, yMax: 80,
          borderColor: 'red', borderWidth: 2,
        }],
      },
    },
  };
  return <Scatter data={chartData} options={options} />;
};
export default ScatterPlot;

Erkundung alternativer Bibliotheken für die Erstellung von Streudiagrammen in React

Zusätzlich zu Und gibt es andere robuste Bibliotheken, die die Erstellung von Streudiagrammen übernehmen können . Eine dieser Optionen ist Plotly, eine Diagrammbibliothek, die sowohl Flexibilität als auch Benutzerfreundlichkeit bietet. Plotly ermöglicht interaktive Diagramme, einschließlich Streudiagramme, in denen Sie nicht nur Daten darstellen, sondern mithilfe von Anmerkungen oder Formzeichnungsfunktionen auch gekrümmte Zonen hinzufügen können. Plotly bietet integrierte Unterstützung für responsives Design und eignet sich daher für Webanwendungen, die sich an unterschiedliche Bildschirmgrößen anpassen müssen.

Eine weitere Alternative ist die Verwendung von , eine Bibliothek, die speziell für React-Anwendungen entwickelt wurde. Recharts bietet im Vergleich zu D3.js eine einfachere API und ist eine gute Wahl für Entwickler, die schnelle Ergebnisse mit minimaler Konfiguration wünschen. Es unterstützt Streudiagramme und benutzerdefinierte Formen und ermöglicht so die Annäherung an gekrümmte Zonen. Obwohl Recharts nicht über die umfangreichen Anpassungsmöglichkeiten von D3.js verfügt, ist es dennoch eine gute Option für die Handhabung einfacher Streudiagramme, insbesondere wenn Benutzerfreundlichkeit und Lesbarkeit im Vordergrund stehen.

Für diejenigen, die maximale Leistung und Rendering-Geschwindigkeit wünschen: ist eine gute Option. CanvasJS ist leichtgewichtig und konzentriert sich auf die Verwendung des HTML5-Canvas zum Zeichnen. Es kann große Datenmengen effektiv verarbeiten und unterstützt Aktualisierungen in Echtzeit, wodurch es sich gut für Anwendungen eignet, die eine hohe Leistung erfordern. Obwohl es möglicherweise an der Flexibilität von D3.js mangelt, eignet sich CanvasJS perfekt für Anwendungen, die schnelles Rendern und Reaktionsfähigkeit erfordern, wie z. B. Überwachungs-Dashboards.

1. Was ist die beste Bibliothek zum Erstellen von Streudiagrammen in React?
2. ist eine der leistungsstärksten Bibliotheken zum Erstellen von Streudiagrammen in React, insbesondere wenn Sie erweiterte Anpassungen benötigen. Für einfachere Anwendungsfälle gilt jedoch: oder ist möglicherweise einfacher umzusetzen.
3. Kann ich Chart.js für gekrümmte Zonen in einem Streudiagramm verwenden?
4. Ja, Sie können gekrümmte Zonen annähern mit der Plugin zum Hinzufügen von Linien oder Formen. Für komplexere Kurven gilt jedoch könnte besser geeignet sein.
5. Wie kann ich das Streudiagramm in React responsiv gestalten?
6. Bibliotheken mögen Und bieten integrierte Reaktionsfähigkeit für Diagramme. Sie können die Größe Ihrer SVG-Elemente auch manuell anpassen um sicherzustellen, dass Ihr Streudiagramm mit der Fenstergröße skaliert wird.
7. Was ist der Hauptunterschied zwischen Recharts und D3.js für Streudiagramme?
8. ist einfacher zu verwenden und speziell für React entwickelt, bietet jedoch weniger Anpassungsoptionen. Bietet eine umfassendere Kontrolle darüber, wie Diagramme gerendert werden, erfordert jedoch mehr Einrichtung.
9. Kann ich Echtzeitdaten in einem Streudiagramm in React verwenden?
10. Ja, Bibliotheken mögen Und sind für die Echtzeit-Datenwiedergabe optimiert. Sie können Datenpunkte mithilfe ihrer APIs dynamisch aktualisieren.

Die Auswahl der richtigen JavaScript-Bibliothek für Ihr Streudiagramm hängt von Ihren spezifischen Anforderungen ab. Für umfassende Individualisierung und Präzision, ist die beste Option, während Chart.js eine schnellere und einfachere Lösung für einfache Diagramme bietet.

Jeder Ansatz bietet Flexibilität bei der Visualisierung Ihrer und Feuchtigkeitsdaten. Das Verständnis dieser Bibliotheken stellt sicher, dass Sie unabhängig von der Komplexität problemlos eine interaktive und effektive Handlung erstellen können.