D3.js比例尺序数比例尺(v3版本)

上一章介绍了阈值比例尺:https://www.cnblogs.com/littleSpill/p/10825038.html。到目前所有的定量比例尺已经介绍完了。

现在给大家介绍一下序数比例尺。

定量比例尺的定义域都是连续的，值域有连续的也有离散的。序数比例尺(Ordinal Scale)的定义域和值域都是离散的。

现实中会有这样的需求，通过输入一些离散的值(如名称、序号、ID等)，要得到另一些离散的值(如颜色等)，这种时候就要考虑序数比例尺了。

序数比例尺的方法有:

d3.scaleBand.ordinal()

//构建一个序数比例尺

ordinal(x)

//输入定义域内一个离散值，返回值域内一个离散值。

ordinal.domain([values])

//设定或获取定义域

ordinam.range([values])

//设定或获取值域

ordinal.rangePoints(interval[,padding])

//代替range()设定的值域。接受一个连续的区间，然后根据定义域中离散值的数量将其分段，分段值即作为值域的离散值。

ordinal.rangeRoundPoints(interval,[,padding])

//和rangePoints()一样，但是结果会取整数。

ordinal.rangeBands(interval[,padding[,outerPadding]])

//代替range()设定值域。与rangePoints()一样，也是接收一个连续的区间，然后根据定义域中离散值得数量将其分段，但是其分段方法是不同的。

ordinal.rangeRoundBands(interval[,padding,outerPadding])

//和rangeBands()一样，但是会将结果取整。

ordinal.rangBand()

//返回使用rangeBands()设定后每一段的宽度、

ordinal.rangeExtend()

//返回一个数组，数组里存有值域的最大值和最小值

首先举个例子，定义一个序数比例尺，定义域设置为[1,2,3,4,5]五个离散值，值域设置为[10,20,30,40,50]五个离散值。看代码:

 1 var ordinal = d3.scale.ordinal()
 2                         .domain([1,2,3,4,5])
 3                         .range([10,20,30,40,50])
 4 
 5         console.log(ordinal(1))         //输出10
 6 
 7         console.log(ordinal(3))         //输出30
 8 
 9         console.log(ordinal(5))         //输出50
10         
11         console.log(ordinal(8))         //输出10

由此可见，1对应10,3对应30,5对应50，与定义域和值域排列次序一致。但是最后一行输入值为8，不在定义域内，输出值为10.先不管其输出值有没有道理，总之不要输入超过定义域的值。

但是，如果一个一个地设定值域的值，使其对应到定义域上，比较麻烦。D3提供了rangePoints()和rangRoundPoints()用于解决此问题:只要接收一个连续的区间，即可自动计算出相应的离散值。这两个方法都有两个参数:interval和padding。interval是区间，padding是边界部分留下的空白。可省略，默认为0。意义如图:

如上图，rnage.interval就是rangePoints()的第一个参数interval的值，是一个范围，如[0,100]。padding是第二个参数:step是根据定义域的数值计算得到的值。图中圆圈所代表的点，就是计算得到的离散值。看代码:

 1  var ordinal2 = d3.scale.ordinal()
 2                         .domain([1,2,3,4,5])
 3                         .rangePoints([0,100])
 4 
 5         console.log(ordinal2.range())        //输出 [0, 25, 50, 75, 100]
 6 
 7         console.log(ordinal2(1))             //输出0
 8 
 9         console.log(ordinal2(3))             //输出50
10         
11         console.log(ordinal2(5))             //输出100

上面代码的序数比例尺中，rangePoints()的第一个参数为[0,100]，第二个参数省略。对应到上图的话，则range interval等于[0,100],padding等于0，step等于25.因此，得到了上面输出的5个离散值，与定义域的5个值是一一对应的。下面来看看padding有设定值的情况:

1  　　ordinal2.rangePoints([0,100],5)
2         
3         console.log(ordinal2.range())        //输出[27.77777777777778, 38.888888888888886, 50, 61.11111111111111, 72.22222222222223]

这样设定后，padding等于5，step等于11.111111。则step*padding/2等于27.77777，正是输出数组的第一个值。这样，有时输出的数组是无穷小数，如果希望其都是整数，可用rangeRoundPoints()。代码 :

1  　　ordinal2.rangeRoundPoints([0,100],5)
2         
3         console.log(ordinal2.range())        //输出[28, 39, 50, 61, 72]结果被四舍五入取整了

D3还提供了rangeBands()和rangRouondBands()。与rangePoints()稍有不同的是，其接收三个参数:interval、padding、outerPadding。各参数的意义如下图。range interval是范围。padding和outerPadding分别是内部和边界的空白的参数，默认为0。rangePoints方框中的rangBand，表示一个区间。而该区间的起点，就是得到的离散值。图:

rangeBand()可返回rangeBand的值。要注意函数名的区别。rangBands()后面有s，用于设置值域。rangeBand()后面没有s，用于返回图中rangBand的值，举个例子:

1 var bands = d3.scale.ordinal()
2                     .domain([1,2,3,4,5])
3                     .rangeBands([0,100])
4 
5         console.log(bands.range())          //输出[0, 20, 40, 60, 80]
6         
7         console.log(bands.rangeBand())      //输出20

这段代码中,padding和outerPadding都没有设定，默认为0.计算可得，rangeBand为20，值域有五个离散的值，分别是每一个rangeBand区域的起点，即[0,20,40,60,80]。下面试一下设定了空白的情况:

1 bands.rangeBands([0,100],0.5,0.2)
2 
3         console.log(bands.range())          //输出[4.081632653061225, 24.489795918367346, 44.89795918367347, 65.3061224489796, 85.71428571428571]
4         
5         console.log(bands.rangeBand())      //输出10.204081632653061

这段代码中，padding为0.5，outerPadding为0.2.对应上图中，step计算的值约等于20，因此左右边界的空白step*outerPadding约等于4即输出数组的第一个值。step*padding约等于10，即每个rangBand之间的空白长度。

D3提供了几个获取颜色的序数比例尺。制作图标时，经常需要设定各图形元素的颜色，每次都要手动设定很麻烦，如果对颜色没有特殊要求直接使用这些颜色比例尺即可。并且，它们的颜色都经过精心的色彩搭配，相当美观。颜色比例尺有4个:

d3.scale.category10() :

//10种颜色

d3.scale.category20() :

//20种颜色

d3.scale.category20b() :

//20种颜色

d3.scale.category20c() :

//20种颜色

这四个都是序数比例尺，输入离散值后返回也是离散值。例如category10()提供了10种颜色，分别为#1f77b4,#ff7f0e,#2ca02,#d62728,#9467bd,#8c564b,#c377c2,#7f7f7f,#bcbd22,#17becf。看代码:

1 var color = d3.scale.category10();
2 
3         console.log(color(1))                    //输出#1f77b4
4         
5         console.log(color("zhangsan"))           //输出#ff7f0e

可以看到，无论输入值是什么样的离散值，该比例尺都按照颜色顺序返回:先返回了#1f77b4，再返回#ff7f0e，如果后面还有则继续返回后面的值。使用这四个比例尺来设定颜色以后会经常见到，比如以下应用:

 1 　　　　 var width = 600;                //svg绘制区域的宽度
 2         var height = 600;               //svg绘制区域的高度
 3         var dataset = d3.range(5);      //返回[0,1,2,3,4,5]
 4        
 5         var color2 = d3.scale.category10();             //定义表示颜色的序数比例尺
 6         
 7         var svg = d3.select("#body")                    //选择id为body的div
 8                     .append("svg")                      //在<body>中添加<avg>
 9                     .attr("width",width)                //设定<svg>的宽度属性
10                     .attr("height",height)              //设定<svg>的高度属性
11                     
12         //绘制圆
13          svg.selectAll("circle")        //选择所有的圆
14             .data(dataset)              //绑定数据
15             .enter()                    //获取enter部分
16             .append("circle")           //添加ciecle元素，使其与绑定数组的长度一致
17             .attr("cx",function(d,i){return 30 + i*80})     //设定圆的x方向的位置
18             .attr("cy",100)             //设定圆的y方向的位置
19             .attr("r",30)               //设定圆的半径
20             .attr("fill",function(d,i){ //设定圆的颜色
21                 return color2(i)
22             })

d3.range()返回一个等差数列，但是此处仅使用其长度，不使用数组的各项值。以上代码绘制了5个圆，再给每个圆设置颜色的时候，使用了color2(i)。color2是颜色比例尺。i是被绑定数据的索引号，被当做color2的参数使用。但是不一定非得用索引号，别的离散值也可以，颜色都会按顺序返回。效果图：