JavaScript-basert spredningsplott med buede soner i React

Bygg et dynamisk spredningsplott med temperatur- og fuktighetsdata

Å visualisere datapunkter effektivt er avgjørende når du arbeider med flere variabler. I dette scenariet, plotting og på et scatterplot kan gi verdifull innsikt. Et spredningsplot hjelper til med å representere korrelasjoner og mønstre mellom disse variablene, spesielt over tid.

Utover bare et enkelt plot, vil du kanskje lage spesialiserte soner som skiller regioner av grafen basert på en kurve. Dette legger til et lag med kompleksitet til diagrammet, og gir mer detaljert analyse, som å definere områder med forskjellige fuktighetsnivåer på tvers av temperaturområder. Dette kan være utfordrende, spesielt hvis sonene er basert på kurver.

Heldigvis er det mange biblioteker tilgjengelig for og vanlig JavaScript som kan hjelpe med å plotte disse datapunktene og legge til buede soner. Ved å bruke de riktige verktøyene kan du enkelt generere et spredningsplott med tilpassede soner for bedre dataanalyse. Disse verktøyene gir mulighet for fleksibilitet og presisjon i kartlegging av ikke-lineære relasjoner.

I denne artikkelen skal vi utforske hvordan du samler inn datapunkter og bruker populære JavaScript- og React-biblioteker til å tegne spredningsplott med buede soner. Med riktig oppsett vil du effektivt kunne kartlegge temperatur- og fuktighetsdata til et diagram.

Kommando	Eksempel på bruk
d3.line()	Denne metoden lager en linjegenerator for å plotte punkter i et linjediagram. Den brukes til å definere hvordan datapunkter kobles sammen og tillater tilpasning av kurvetypen. I eksemplet er det kombinert med for å lage jevne, buede linjer mellom datapunkter.
curve(d3.curveNatural)	Denne kommandoen spesifiserer kurvetypen for linjegeneratoren. påfører en jevn, naturlig kurve, noe som gjør den ideell for å tegne ikke-lineære soner mellom spredningspunkter.
.datum()	Denne D3.js-funksjonen binder en enkelt rekke data til et SVG-element. Det brukes vanligvis når du trenger å tegne en enkelt linje eller form som er basert på et sett med datapunkter, som i dette tilfellet hvor en buet sone er tegnet fra en serie med punkter.
.attr()	Attr-metoden i D3.js setter eller henter attributter for valgte elementer. Det brukes her for å definere SVG-attributter som f.eks (banedata) og for styling av de buede sonene.
scaleLinear()	Oppretter en lineær skala som kartlegger inngangsdomenet (f.eks. temperatur) til utgangsområdet (f.eks. x-aksens pikselverdier). Dette er viktig i spredningsplott for å skalere datapunkter for å passe innenfor de definerte SVG-dimensjonene.
Scatter	Dette er en React-komponent fra som forenkler prosessen med å gjengi et spredningsplott. Den håndterer både layout og datakartlegging for spredningsplott, noe som gjør den svært nyttig for å plotte punkter i eksemplet.
annotation	Annoterings-plugin-modulen brukes til å legge til markører, linjer eller former i et diagram. I dette tilfellet brukes den til å tegne en linjebasert merknad som fungerer som en visuell grense for de buede sonene i spredningsplottet.
enter().append()	Et D3.js-mønster som legger til nye elementer til DOM for hvert nye datapunkt. I eksemplet er denne metoden brukt for å legge til elementer for hvert temperatur-fuktighetspar i spredningsplottet.
cx	Dette SVG-attributtet setter x-koordinaten til en sirkel. I eksempelet settes basert på de skalerte temperaturdataene, og kartlegger den riktig til x-aksen i spredningsplottet.

Forstå implementeringen av spredningsplott med buede soner i React

Det første eksemplet i skriptene bruker i kombinasjon med det kraftige bibliotek for å lage et spredningsplott med buede soner. Spredningsplottet kartlegger temperatur til x-aksen og fuktighet til y-aksen, og hjelper til med å visualisere forholdet mellom disse to variablene. Datapunktene er representert av sirkler, plottet ved hjelp av D3 `enter()`- og `append()`-metodene, som sikrer at hvert datapunkt legges til DOM. Et avgjørende aspekt ved implementeringen er bruken av lineære skalaer med `scaleLinear()`, som kartlegger temperatur- og fuktighetsverdier til pikselposisjoner i SVG, slik at punktene kan plasseres riktig på kartet.

I tillegg til å plotte datapunkter, tegner skriptet buede soner ved hjelp av en linjegenerator (`d3.line()`). Denne kommandoen oppretter baner som representerer kurver mellom spesifiserte punkter, slik at ikke-lineære soner kan tegnes over spredningsplottet. I dette tilfellet brukes `curve(d3.curveNatural)` for å lage jevne, naturlig utseende kurver mellom temperatur- og fuktighetsverdier. Disse kurvene er kritiske for å definere forskjellige soner i spredningsplottet, som kan representere spesifikke områder eller områder av interesse, for eksempel et behagelig eller farlig område av fuktighet basert på temperaturen.

Det andre eksemplet utnytter i React, et enklere, men effektivt bibliotek for kartgjengivelse. Chart.js `Scatter`-komponenten brukes til å plotte temperatur- og fuktighetsdatapunkter. Selv om Chart.js ikke er like fleksibel som D3.js for å lage tilpassede visualiseringer, tilbyr den et intuitivt oppsett for spredningsplott. En nøkkelfunksjon her er "kommentar"-pluginen, som tillater tegning av former, linjer eller områder på diagrammet. Denne plugin-en brukes til å tilnærme de buede sonene ved å tegne rette linjer på tvers av deler av spredningsplottet, og skape visuelle skiller mellom interesseområdene. Selv om de buede sonene er tilnærmet med rette linjer, er denne metoden enkel og gir en rask måte å visualisere soner i et spredningsplott.

Begge metodene inkluderer viktig praksis, for eksempel skalering av data ved å bruke `scaleLinear()` i D3.js og bruk av innebygde alternativer for å tilpasse diagramskalaer i Chart.js. Disse tilnærmingene er designet for fleksibilitet, slik at utviklere kan endre og utvide dem for forskjellige brukstilfeller. Mens D3.js tilbyr mer kontroll og presisjon for å tegne kurver og soner, gir Chart.js et raskere oppsett for grunnleggende spredningsplott med et visst nivå av tilpasning gjennom plugins som "annotering". Begge skriptene er modulære og gjenbrukbare, og tilbyr fleksibilitet i å bygge interaktive spredningsplott med buede soner i React-applikasjoner.

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;

Utforsker alternative biblioteker for å lage scatterplott i React

I tillegg til og , er det andre robuste biblioteker som kan håndtere scatterplottoppretting i . Et slikt alternativ er Plotly, et kartbibliotek som tilbyr både fleksibilitet og brukervennlighet. Plotly gir mulighet for interaktive plott, inkludert spredningsplott, der du ikke bare kan plotte data, men også legge til buede soner ved å bruke merknader eller formtegningsfunksjoner. Plotly kommer med innebygd støtte for responsiv design, noe som gjør den egnet for nettapplikasjoner som må justere for forskjellige skjermstørrelser.

Et annet alternativ er bruken av , et bibliotek spesielt utviklet for React-applikasjoner. Recharts gir et enklere API sammenlignet med D3.js og er et godt valg for utviklere som ønsker raske resultater med minimal konfigurasjon. Den støtter spredningsplott og tilpassede former, noe som gjør det mulig å tilnærme buede soner. Selv om Recharts ikke har den omfattende tilpasningen til D3.js, er det fortsatt et sterkt alternativ for å håndtere grunnleggende spredningsplott, spesielt når brukervennlighet og lesbarhet er nøkkelhensyn.

Til slutt, for de som ønsker maksimal ytelse og gjengivelseshastighet, er et godt alternativ. CanvasJS er lett og fokuserer på å bruke HTML5-lerretet for tegning. Den kan håndtere store datasett effektivt og støtter sanntidsoppdateringer, noe som gjør den godt egnet for applikasjoner som krever høy ytelse. Selv om den kanskje mangler noe av fleksibiliteten som finnes i D3.js, er CanvasJS perfekt for applikasjoner som krever rask gjengivelse og respons, for eksempel overvåking av dashboards.

1. Hva er det beste biblioteket for å lage spredningsplott i React?
2. er et av de kraftigste bibliotekene for å lage spredningsplott i React, spesielt hvis du trenger avanserte tilpasninger. Men for enklere brukstilfeller, eller kan være lettere å implementere.
3. Kan jeg bruke Chart.js for buede soner i et spredningsplott?
4. Ja, du kan tilnærme buede soner inn ved å bruke plugin for å legge til linjer eller former. For mer komplekse kurver, kan være mer egnet.
5. Hvordan kan jeg gjøre spredningsplottet responsivt i React?
6. Biblioteker liker og gi innebygd respons for diagrammer. Du kan også justere størrelsen på SVG-elementene manuelt for å sikre at spredningsplottet ditt skalerer med vindusstørrelsen.
7. Hva er hovedforskjellen mellom Recharts og D3.js for spredningsplott?
8. er enklere å bruke og designet spesielt for React, men den har færre tilpasningsmuligheter. gir dypere kontroll over hvordan diagrammer gjengis, men krever mer oppsett.
9. Kan jeg bruke sanntidsdata i et spredningsplott i React?
10. Ja, biblioteker liker og er optimalisert for sanntidsdatagjengivelse. Du kan dynamisk oppdatere datapunkter ved hjelp av deres APIer.

Å velge riktig JavaScript-bibliotek for spredningsplottet ditt avhenger av dine spesifikke behov. For dyp tilpasning og presisjon, er det beste alternativet, mens Chart.js tilbyr en raskere, enklere løsning for grunnleggende plott.

Hver tilnærming gir fleksibilitet til å visualisere din og fuktighetsdata. Å forstå disse bibliotekene sikrer at du enkelt kan lage et interaktivt og effektivt plot, uavhengig av kompleksitet.