使用JavaScript構建樹形圖
樹形圖可視化廣泛用於分層數據分析。如果你沒有經驗還想創建一個，那將會有些複雜。下面是一個詳細教程，教你如何使用JavaScript創建交互式樹形圖。
宇宙中只有我們嗎？我們每個人都曾在某個時候問過自己這個問題。當我們在考慮地球是否是宇宙中唯一可居住的行星時，我們可能會思考宇宙究竟有多大。讓我們在樹形圖的幫助下看看吧！在本教程中，我們將使用樹形映射出宇宙中已知的10個最大的星系。
什麼是樹形圖？
在進入教程之前，瞭解一下樹形圖的概念。樹形圖是一種流行的技術，用於將分層組織、樹狀結構的數據可視化。它可以一目瞭然地展示出層次結構以及各個數據點的值，它使用了大小與相應數量成比例的嵌套矩形。
樹的每個分支都是一個矩形，對於子分支，其中嵌套了較小的矩形。通過顏色和接近度顯示數據，樹形圖可以輕鬆表示大量數據，同時有效利用空間，非常適合比較層次結構中的比例。
樹形圖類型是由Ben Shneiderman教授發明的，他在信息設計和人機交互領域作出了重大貢獻。樹形圖被用於許多數據可視化領域，可用於分析股票市場、人口普查系統和選舉統計數據，以及數據新聞、硬盤探索工具等。
瀏覽JS樹形圖
下面將使用JavaScript構建一個樹形圖來比較已知宇宙中排名前10的星系的大小。JS樹狀圖在本教程結束時的樣子：
創建一個基本的JS樹形圖
創建基於JavaScript的樹狀圖通常需要以下四個基本步驟：
1. 創建一個HTML頁面
2. 參考JavaScript文件
3. 設置數據
4. 編寫一些JS樹代碼
如果你是 HTML、CSS 和JavaScript方面的新手，請不要擔心。本文將詳細介紹每一步，在學習完本教程之後，你可以嘗試去做自己的JS樹狀圖。
1. 創建一個HTML頁面
首先需要創建一個基本的HTML頁面。添加一個HTML塊元素 (<div>)，並將樹形圖放置其中，為其分配一個ID屬性（讓它成為“容器”），以便稍後在代碼中引用它。
然後為 <div> 設置一些樣式。將寬度和高度屬性定義為 100%，邊距和填充為 0。當然，你可以根據自己的喜好進行更改。
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>JavaScript Treemap Chart</title>
<style type="text/css">
html, body, #container {
width: 100%;
height: 100%;
margin: 0;
padding: 0;
}
</style>
</head>
<body>
<div id="container"></div>
</body>
</html>
2. 參考JavaScript文件
接下來，需要引用所需腳本，用這些腳本創建樹形圖。
現在有多個JavaScript圖表庫可供選擇。創建交互式數據可視化的基本步驟與它們中的任何一個都是差不多的。在這裏，為了説明問題，我將使用AnyChart，它支持樹形圖並有免費版本，其源代碼在GitHub上開放。
因此，要構建樹形圖，需要導入“核心”和“樹形圖”模塊。在第一步創建的HTML頁面的 head 部分中引用它們。從 CDN 獲取它們（或下載文件）。
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>JavaScript Treemap Chart</title>
<script src="http://cdn.anychart.com/releases/8.11.0/js/anychart-core.min.js"></script>
<script src="http://cdn.anychart.com/releases/8.11.0/js/anychart-treemap.min.js"></script>
<style type="text/css">
html, body, #container {
width: 100%;
height: 100%;
margin: 0;
padding: 0;
}
</style>
</head>
<body>
<div id="container"></div>
</body>
</html>
3.設置數據
設置數據後將把已知宇宙中最大的前10個星系的規模可視化。這些星系非常龐大，所以需要以它們的直徑來衡量它們是多少光年（光年是一束光在一個地球年中傳播的距離，相當於大約 6 萬億英里）。
我已經從 Largest.org 獲取了星系尺度的數據。
對於圖表，樹結構數據根級元素是“星系”，（按星系類型）分為“橢圓”和“螺旋”作為其子元素，它們又有個別星系對象的數組作為它們自己的子元素。
每個星系對象都具有<名稱 \ 尺度>鍵值屬性。例如，{name: "IC 1101", value: 4000000} 表示規模為 4,000,000 光年的 IC 1101 星系。説實話，很難理解它有多大。
var dataSet = [
{name: "Galaxies", children: [
{name: "Elliptical", children: [
{name: "IC 1101", value: 4000000},
{name: "Hercules A", value: 1500000},
{name: "A2261-BCG", value: 1000000},
{name: "ESO 306-17", value: 1000000},
{name: "ESO 444-46", value: 402200},
]},
{name: "Spiral", children: [
{name: "Rubin's Galaxy", value: 832000},
{name: "Comet Galaxy", value: 600000},
{name: "Condor Galaxy", value: 522000},
{name: "Tadpole Galaxy", value: 280000},
{name: "Andromeda Galaxy", value: 220000}
]}
]}
];
4. 編寫一些JS樹形圖代碼
到此只需幾行JavaScript代碼就可以為樹形圖提供動力。
1.使用anychart.onDocumentReady() 函數，加載樹形圖的所有JavaScript代碼，確保它在網頁完全加載並準備執行。
<script>
anychart.onDocumentReady(function () {
// JS樹映射代碼會寫到這裏
});
</script>
2.然後，從第3步開始在樹形圖中添加我們想要可視化的數據。
<script>
anychart.onDocumentReady(function () {
var dataSet = [
{name: "Galaxies", children: [
{name: "Elliptical", children: [
{name: "IC 1101", value: 4000000},
{name: "Hercules A", value: 1500000},
{name: "A2261-BCG", value: 1000000},
{name: "ESO 306-17", value: 1000000},
{name: "ESO 444-46", value: 402200},
]},
{name: "Spiral", children: [
{name: "Rubin's Galaxy", value: 832000},
{name: "Comet Galaxy", value: 600000},
{name: "Condor Galaxy", value: 522000},
{name: "Tadpole Galaxy", value: 280000},
{name: "Andromeda Galaxy", value: 220000}
]}
]}
];
});
</script>
3.添加以下代碼將數據轉換到圖上。
var chart = anychart.treeMap(dataSet, "as-tree");
4.添加一個標題，將圖表放入之前定義的 <div> 容器中，並使用 draw 命令顯示它。
chart.title("The 10 Largest Galaxies in the Known Universe");
chart.container("container");
chart.draw();
現在JS樹形圖基本上已經準備好了：
加載樹形圖時，只會顯示兩個圖塊，“橢圓”和“螺旋”。然後可以單擊它們，展開其各自的子星系，這就是所謂的下鑽操作。
為什麼會只有兩塊？因為默認情況下，最大深度值設置為1。這意味着一次只能看到其父級的一個級別。較低的級別是隱藏的。在第一層，將“星系”分為“橢圓”和“螺旋”，所以只能看到這一層。
顯示所有星系圖塊只需要使用maxDepth()函數更改最大深度值。
chart.maxDepth(2);
效果如下：
在這張圖表中，可以看到星系是如何根據層次結構進行分組的，還可以單擊頂部的“橢圓”或“螺旋”標題來放大其子星系。
完整代碼：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>JavaScript Treemap Chart</title>
<script data-fr-src="http://cdn.anychart.com/releases/8.11.0/js/anychart-core.min.js"></script>
<script data-fr-src="http://cdn.anychart.com/releases/8.11.0/js/anychart-treemap.min.js"></script>
<style type="text/css">
html, body, #container {
width: 100%;
height: 100%;
margin: 0;
padding: 0;
}
</style>
</head>
<body>
<div id="container"></div>
<script>
anychart.onDocumentReady(function () {
// 創建數據
var dataSet = [
{name: "Galaxies", children: [
{name: "Elliptical", children: [
{name: "IC 1101", value: 4000000},
{name: "Hercules A", value: 1500000},
{name: "A2261-BCG", value: 1000000},
{name: "ESO 306-17", value: 1000000},
{name: "ESO 444-46", value: 402200},
]},
{name: "Spiral", children: [
{name: "Rubin's Galaxy", value: 832000},
{name: "Comet Galaxy", value: 600000},
{name: "Condor Galaxy", value: 522000},
{name: "Tadpole Galaxy", value: 280000},
{name: "Andromeda Galaxy", value: 220000}
]}
]}
];
// 創建樹形圖並設置數據
var chart = anychart.treeMap(dataSet, "as-tree");
// 設置圖表標題
chart.title("The 10 Largest Galaxies in the Known Universe");
// 設置圖表的容器id
chart.container("container");
// 開始繪製圖表
chart.draw();
});
</script>
</body>
</html>
現在，你可以一目瞭然地看到10個最大星系的規模並進行比較。下面展示如何自定義JavaScript樹形圖。
自定義JS樹形圖
A. 改變顏色
改變任何圖表的外觀和感覺有一種簡單方法就是更改顏色。
chart.normal().fill('#B46FC2');
chart.hovered().fill('#44008B', 0.8);
chart.selected().fill('#0A0068', 0.8);
chart.selected().hatchFill("forward-diagonal", '#282147', 2, 20);
添加了fill()和hashFill()方法來更改樹形圖的顏色。
B. 應用線性色標
在樹形圖中，除了大小，圖塊的顏色也有助於突出顯示比例。可以藉助線性色標根據相應的數據維度自動為圖塊着色。
創建一個線性色標，為其提供兩個值，一個為最低範圍值，另一個為最高值，最後啟用顏色範圍。
var customColorScale = anychart.scales.linearColor();
customColorScale.colors(['#37B8F7', '#ffcc00']);
chart.colorScale(customColorScale);
chart.colorRange().enabled(true);
chart.colorRange().length('90%');
實現這些需要修改上一節中的代碼。
C. 格式化標籤和工具提示
可以使用HTML來格式化標籤。為此，需要為標籤啟用 HTML。然後，你就可以不受限制地使用HTML對它們進行格式化。
可以把標籤格式化為<span>HTML元素，並對其進行樣式設計，以增加字體大小和改變顏色。
chart.labels().useHtml(true);
chart.labels().format(
"<span style='font-size: 24px; color: #00076f'>{%name}</span><br>{%value}"
);
正如你在上面的代碼片段中看到的，還使用了{%name}和{%value}標記，用來更改樹形圖標籤和工具提示的文本。這樣，在創建可視化時將為每個星系輸出名稱和比例值。
此外，使用format()方法來定製工具提示的文本。一個內容豐富的工具提示有助於更好地理解數據。
chart.tooltip().format(
"Scale: {%value} light-years"
);
D. 按升序排列圖塊
默認情況下，樹形圖圖塊按降序排列。可以看到星系是從高到低排列的，規模最大的IC 1101星系是左起第一個。
如果需要升序排列，那麼添加：
chart.sort("asc");
下面是一個完整 樣例：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>JavaScript Treemap Chart</title>
<script data-fr-src="http://cdn.anychart.com/releases/8.11.0/js/anychart-core.min.js"></script>
<script data-fr-src="http://cdn.anychart.com/releases/8.11.0/js/anychart-treemap.min.js"></script>
<style type="text/css">
html, body, #container {
width: 100%;
height: 100%;
margin: 0;
padding: 0;
}
</style>
</head>
<body>
<div id="container"></div>
<script>
anychart.onDocumentReady(function () {
// create the data
var dataSet = [
{name: "Galaxies", children: [
{name: "Elliptical", children: [
{name: "IC 1101", value: 4000000},
{name: "Hercules A", value: 1500000},
{name: "A2261-BCG", value: 1000000},
{name: "ESO 306-17", value: 1000000},
{name: "ESO 444-46", value: 402200},
]},
{name: "Spiral", children: [
{name: "Rubin's Galaxy", value: 832000},
{name: "Comet Galaxy", value: 600000},
{name: "Condor Galaxy", value: 522000},
{name: "Tadpole Galaxy", value: 280000},
{name: "Andromeda Galaxy", value: 220000}
]}
]}
];
// create the treemap chart and set the data
var chart = anychart.treeMap(dataSet, "as-tree");
// set the chart title
chart.title("The 10 Largest Galaxies in the Known Universe");
// set a custom color scale
var customColorScale = anychart.scales.linearColor();
customColorScale.colors(['#37B8F7', '#ffcc00']);
chart.colorScale(customColorScale);
chart.colorRange().enabled(true);
chart.colorRange().length('90%');
// format the labels
chart.labels().useHtml(true);
chart.labels().format(
"<span style='font-size: 24px; color: #00076f'>{%name}</span><br>{%value}"
);
// format the tooltips
chart.tooltip().format(
"Scale: {%value} light years"
);
// sort in ascending order
chart.sort("asc");
// set the container id for the chart
chart.container("container");
// initiate drawing the chart
chart.draw();
});
</script>
</body>
</html>
結論
恭喜現在已經學會了輕鬆地創建出色的交互式JavaScript樹形圖！請參閲樹形圖文檔 ， 以 便 瞭解它還可以做些什麼，或者使用不同的圖表庫。
譯者介紹
翟珂，51CTO社區編輯，目前在杭州從事軟件研發工作，做過電商、徵信等方面的系統，享受分享知識的過程，充實自己的生活。
原文標題：How to Build a Treemap Using JavaScript，作者：Awan Shrestha
鏈接： http://dzone.com/articles/treemap-chart-javascript
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