解密可视化图表中的数学函数：解锁数据之美

2022-12-01 12:58:48

数据可视化的数学魔法：函数的艺术

1. 线性函数：数据之间的直线联系

线性函数是我们最熟悉的函数之一。它将数据点之间的关系绘制成一条直线，展示出数据变化的趋势。就像一条精确的导线，线性函数将看似无序的数据连接起来，揭示出它们之间的相关性。

// 定义线性函数
const linearFunction = (x) => {
  return 2 * x + 1;
};

// 使用线性函数绘制折线图
const data = [
  { x: 0, y: linearFunction(0) },
  { x: 1, y: linearFunction(1) },
  { x: 2, y: linearFunction(2) },
  { x: 3, y: linearFunction(3) },
  { x: 4, y: linearFunction(4) },
];

const chart = new G2.Line();
chart.source(data);
chart.render();

2. 指数函数：数据的爆炸性增长

指数函数以惊人的速度增长，就像滚雪球一样。它描绘了数据以几何级数增长的趋势，就像病毒的扩散或人口的增长。指数函数的曲线呈现出一种令人惊叹的上升趋势，仿佛要冲破图表。

// 定义指数函数
const exponentialFunction = (x) => {
  return 2 ** x;
};

// 使用指数函数绘制柱状图
const data = [
  { x: 0, y: exponentialFunction(0) },
  { x: 1, y: exponentialFunction(1) },
  { x: 2, y: exponentialFunction(2) },
  { x: 3, y: exponentialFunction(3) },
  { x: 4, y: exponentialFunction(4) },
];

const chart = new G2.Bar();
chart.source(data);
chart.render();

3. 对数函数：揭开隐藏的规律

对数函数恰恰相反，它将数据从指数级空间拉回线性空间，就像缩小世界地图一样。它可以揭示隐藏在复杂数据中的规律，就像魔法师手中的放大镜。

// 定义对数函数
const logarithmicFunction = (x) => {
  return Math.log(x);
};

// 使用对数函数绘制对数坐标图
const data = [
  { x: 1, y: logarithmicFunction(1) },
  { x: 10, y: logarithmicFunction(10) },
  { x: 100, y: logarithmicFunction(100) },
  { x: 1000, y: logarithmicFunction(1000) },
];

const chart = new G2.Line();
chart.source(data);
chart.scale('x', { type: 'log' }); // 设置 X 轴为对数坐标
chart.render();

4. 多项式函数：捕捉数据的曲线美

多项式函数就像一个多才多艺的艺术家，可以描绘出数据变化的任何曲线。它能够捕捉数据的细微波动，就像画笔在画布上挥洒自如。

// 定义多项式函数
const polynomialFunction = (x) => {
  return x ** 3 - 2 * x + 1;
};

// 使用多项式函数绘制曲线图
const data = [
  { x: -2, y: polynomialFunction(-2) },
  { x: -1, y: polynomialFunction(-1) },
  { x: 0, y: polynomialFunction(0) },
  { x: 1, y: polynomialFunction(1) },
  { x: 2, y: polynomialFunction(2) },
];

const chart = new G2.Line();
chart.source(data);
chart.render();

5. 三角函数：周期数据的律动之舞

三角函数是时间的编舞师，它描绘了数据中周期性的变化，就像钟摆的摆动或波浪的起伏。

// 定义正弦函数
const sineFunction = (x) => {
  return Math.sin(x);
};

// 使用正弦函数绘制正弦波
const data = [];
for (let x = 0; x < 2 * Math.PI; x += 0.1) {
  data.push({ x: x, y: sineFunction(x) });
}

const chart = new G2.Line();
chart.source(data);
chart.render();