詳解Matlab如何繪制?；鶊D

更新時(shí)間：2022年03月02日 11:45:57 作者：slandarer

?；鶊D是一種特定類型的流程圖，圖中延伸的分支的寬度對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)流量的大小，通常應(yīng)用于能源、材料成分、金融等數(shù)據(jù)的可視化分析。本文將用Matlab繪制好看的?；鶊D，需要的可以參考一下

詳細(xì)用法

1 使用示例

新建一個(gè)m文件，運(yùn)行如下代碼

List={'a1',1,'A';
      'a2',1,'A';
      'a3',1,'A';
      'a3',0.5,'C';
      'b1',1,'B';
      'b2',1,'B';
      'b3',1,'B';
      'c1',1,'C';
      'c2',1,'C';
      'c3',1,'C';
      'A',2,'AA';
      'A',1,'BB';
      'B',1.5,'BB';
      'B',1.5,'AA';
      'C',3.5,'BB';
      };
axis([0,2,0,1])
sankeyHdl=sankey2([],'XLim',[0,2],'YLim',[0,1],'PieceWidth',0.15,'List',List,'Color',[0.3,0.3,0.7])

2 輸入?yún)?shù)

2.1 必要輸入?yún)?shù)

必要參數(shù)一共有四個(gè)，第一個(gè)就是流量表(‘List’)，可以從excel里導(dǎo)入，也可以像下圖這樣直接寫在cell數(shù)組里：

List={'a1',1,'A';
      'a2',1,'A';
      'a3',1,'A';
      'a3',0.5,'C';
      'b1',1,'B';
      'b2',1,'B';
      'b3',1,'B';
      'c1',1,'C';
      'c2',1,'C';
      'c3',1,'C';
      'A',2,'AA';
      'A',1,'BB';
      'B',1.5,'BB';
      'B',1.5,'AA';
      'C',3.5,'BB';
      };

另外三個(gè)參數(shù)為，x軸范圍(‘xLim’),y軸范圍(‘YLim’),以及函數(shù)第一個(gè)參數(shù)，要繪制圖像的axes，要畫在當(dāng)前窗口可以將第一個(gè)參數(shù)寫作[]或者gca

2.2 修飾參數(shù)

主要有以下幾個(gè)，不寫時(shí)用省缺值替換

Color 方塊顏色
EdgeColor 方塊邊緣顏色
FontSize 字號(hào)
FontColor 字體顏色
PieceWidth 方塊寬度
Margin ?；鶊D距離邊緣距離
Sep 縱向空白占方塊總長(zhǎng)度比例

其中Color可以是個(gè)nx3大小的矩陣，矩陣中數(shù)值范圍為[0,1]，例如：

List={'a1',1,'A';
      'a2',1,'A';
      'a3',1,'A';
      'a3',0.5,'C';
      'b1',1,'B';
      'b2',1,'B';
      'b3',1,'B';
      'c1',1,'C';
      'c2',1,'C';
      'c3',1,'C';
      'A',2,'AA';
      'A',1,'BB';
      'B',1.5,'BB';
      'B',1.5,'AA';
      'C',3.5,'BB';
      };
axis([0,2,0,1])
colorList=[0.4600    0.5400    0.4600
    0.5400    0.6800    0.4600
    0.4100    0.4900    0.3600
    0.3800    0.5300    0.8400
    0.4400    0.5900    0.8700
    0.5800    0.7900    0.9300
    0.6500    0.6400    0.8400
    0.6300    0.6300    0.8000
    0.5600    0.5300    0.6700
    0.7600    0.8100    0.4300
    0.5600    0.8600    0.9700
    0.7800    0.5900    0.6500
    0.8900    0.9100    0.5300
    0.9300    0.5600    0.2500];
sankeyHdl=sankey2([],'XLim',[0,2],'YLim',[0,1],'PieceWidth',0.15,'List',List,'Color',colorList)

3 輸出

函數(shù)的輸出如下：

nameList就是每一個(gè)元素的名稱，block是每一個(gè)方塊的圖形對(duì)象，connect是每一個(gè)連接的圖形對(duì)象，txt是每一個(gè)標(biāo)簽的文本對(duì)象，我們可以做出以下操作：

圖形對(duì)象和文本對(duì)象原本自帶的屬性依舊可以用(顏色，位置，透明度，邊緣粗細(xì)等等)
假設(shè)我們編寫了如下代碼的基礎(chǔ)上，我們嘗試對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作：

List={'a1',1,'A';
      'a2',1,'A';
      'a3',1,'A';
      'a3',0.5,'C';
      'b1',1,'B';
      'b2',1,'B';
      'b3',1,'B';
      'c1',1,'C';
      'c2',1,'C';
      'c3',1,'C';
      'A',2,'AA';
      'A',1,'BB';
      'B',1.5,'BB';
      'B',1.5,'AA';
      'C',3.5,'BB';
      };
axis([0,2,0,1])
sankeyHdl=sankey2([],'XLim',[0,2],'YLim',[0,1],'PieceWidth',0.15,'List',List,'Color',colorList)

操作1 把第四個(gè)方塊顏色變?yōu)榧t色

sankeyHdl.block(4).FaceColor=[0.8,0.3,0.3];

操作2 把第10個(gè)方塊的第一個(gè)連接變?yōu)榧t色

sankeyHdl.connect(10,1).FaceColor=[0.8,0.3,0.3];

操作3 把第11個(gè)標(biāo)簽文本放大

sankeyHdl.txt(11).FontSize=40;

函數(shù)完整代碼

function sankeyHdl=sankey2(varargin)
if strcmp(get(varargin{1},'type'),'axes' )
    ax=varargin{1};
else
    ax=gca;
end
hold(ax,'on')

%若未設(shè)置，則圖像的初始值==================================================
prop.Color=[0,0,0];
prop.FontSize=10;
prop.FontColor=[0,0,0];
prop.Xlim=[0,1];
prop.YLim=[0,1];
prop.PieceWidth=0.15;
prop.List=[];
prop.Margin=0.05;
prop.Sep=1/8;
prop.EdgeColor=[0 0 0];

%從可變長(zhǎng)度變量中提取有用信息==============================================
for i=1:length(varargin)
    tempVar=varargin{i};
    if ischar(tempVar)&&length(tempVar)>1
        prop.(tempVar)=varargin{i+1};
    end
end

%流量矩陣構(gòu)建==============================================================
nameList=unique([prop.List(:,1);prop.List(:,3)],'stable');
blockMat=zeros(length(nameList));
for i=1:size(prop.List,1)
    s=strcmp(nameList,prop.List(i,1));
    e=strcmp(nameList,prop.List(i,3));
    blockMat(s,e)=prop.List{i,2};
end
totalFlow=max([sum(blockMat,1);sum(blockMat,2)'],[],1);


%劃分桑基圖層次============================================================
List_L=prop.List(:,1);
List_R=prop.List(:,3);
prop.layer=[];layerRoot=[];n=1;
for i=length(List_R):-1:1
    if ~any(strcmp(List_L,List_R{i}))
        layerRoot=[layerRoot;find(strcmp(nameList,List_R{i}))];
    end
end
layerRoot=unique(layerRoot,'stable');
while ~isempty(List_L)
    layer_n=[];
    for i=length(List_L):-1:1
        if ~any(strcmp(List_R,List_L{i}))
            layer_n=[layer_n;find(strcmp(nameList,List_L{i}))];
            List_L(i)=[];
            List_R(i)=[];
        end
    end
    layer_n=unique(layer_n,'stable');
    prop.layer(length(layer_n),n)=0;
    prop.layer(1:length(layer_n),n)=layer_n;
    n=n+1;
end
prop.layer(length(layerRoot),n)=0;
prop.layer(1:length(layerRoot),n)=layerRoot;
prop.layerNum=size(prop.layer,2);




%繪制方塊==================================================================
baseBlockX=[0,1,1,0];
baseBlockY=[0,0,1,1];
bnul=max(sum(prop.layer~=0,1));   %block number upper limit
baseLenY=(diff(prop.YLim)-2*prop.Margin)/(bnul+(bnul-1)*prop.Sep)*bnul;
baseLenX=(diff(prop.XLim)-2*prop.Margin)/(prop.layerNum-0.5);
colorIndex=1;
for i=1:prop.layerNum
    tempY=prop.Margin;
    elemSet=prop.layer(prop.layer(:,i)~=0,i);
    flowSet=totalFlow(elemSet);
    offSet=(diff(prop.YLim)-2*prop.Margin-baseLenY/length(elemSet)*((length(elemSet)+(length(elemSet)-1)*prop.Sep)))/2;
    for j=1:length(elemSet)
        tempLenY=baseLenY./sum(flowSet).*flowSet(j);
        
        sankeyHdl.block(prop.layer(j,i))=...
        fill(baseBlockX.*prop.PieceWidth+prop.Margin+(i-1)*baseLenX,...
            baseBlockY.*tempLenY+tempY+offSet,...
            prop.Color(colorIndex,:),'EdgeColor',prop.EdgeColor);
        
        tempY=tempY+tempLenY+baseLenY/length(elemSet)*prop.Sep;
        colorIndex=mod(colorIndex,size(prop.Color,1))+1;
    end
end

%繪制連接
layerList=prop.layer(:);
for i=1:length(nameList)
    for j=i:length(nameList)
        if blockMat(i,j)~=0
            Hdl_L=sankeyHdl.block(i);
            Hdl_R=sankeyHdl.block(j);
            list_L=find(blockMat(i,:)~=0);
            list_R=find(blockMat(:,j)~=0);
            [~,pl,~]=intersect(layerList,list_L(:));
            [~,pr,~]=intersect(layerList,list_R(:));
            list_L=layerList(sort(pl));
            list_R=layerList(sort(pr));
            flow_L=blockMat(i,list_L);
            flow_R=blockMat(list_R,j);
            XData_L=Hdl_L.XData;YData_L=Hdl_L.YData;
            XData_R=Hdl_R.XData;YData_R=Hdl_R.YData;
            xx=[XData_L(1:2);XData_R(1:2)]';
            k_L=find(list_L==j);
            k_R=find(list_R==i);
            yy=[YData_L(1:2)+(YData_L(3:4)-YData_L(1:2))./sum(flow_L).*sum(flow_L(1:k_L-1));
                YData_R(1:2)+(YData_R(3:4)-YData_R(1:2))./sum(flow_R).*sum(flow_R(1:k_R-1))]';
            xxq=XData_L(2):0.01:XData_R(1);
            yyq=interp1(xx,yy,xxq,'pchip');
            tempColor=Hdl_L.FaceColor;
            width=(YData_R(3)-YData_R(1))./sum(flow_R).*flow_R(k_R);
             sankeyHdl.connect(i,k_L)=...
            fill([xxq,xxq(end:-1:1)],[yyq,yyq(end:-1:1)+width],tempColor,'EdgeColor','none','FaceAlpha',0.3);
        end    
    end
end

%繪制文本
for i=1:prop.layerNum
    tempY=prop.Margin;
    elemSet=prop.layer(prop.layer(:,i)~=0,i);
    flowSet=totalFlow(elemSet);
    offSet=(diff(prop.YLim)-2*prop.Margin-baseLenY/length(elemSet)*((length(elemSet)+(length(elemSet)-1)*prop.Sep)))/2;
    for j=1:length(elemSet)
        tempLenY=baseLenY./sum(flowSet).*flowSet(j);
        
        sankeyHdl.txt(prop.layer(j,i))=...
        text(prop.PieceWidth+prop.Margin+(i-1)*baseLenX,tempLenY/2+tempY+offSet,[' ',nameList{elemSet(j)}],...
            'FontSize',prop.FontSize,'Color',prop.FontColor);
        
        tempY=tempY+tempLenY+baseLenY/length(elemSet)*prop.Sep;
    end
end
sankeyHdl.nameList=nameList';
end

使用示例代碼

List={'零食',300,'食品開銷';
      '飲料',150,'食品開銷';
      '水果',250,'食品開銷';
      '食堂',600,'食品開銷';
      '外賣',400,'食品開銷';
      '水費(fèi)',90,'住宿開銷';
      '電費(fèi)',90,'住宿開銷';
      '網(wǎng)費(fèi)',120,'住宿開銷';
      '食品開銷',1700,'開銷';
      '住宿開銷',300,'開銷'};
axis([0,2,0,1])
sankeyHdl=sankey2([],'XLim',[0,2],'YLim',[0,1],'PieceWidth',0.15,'List',List,'Color',colorList)

sankeyHdl.block(4).FaceColor=[0.8,0.3,0.3];
sankeyHdl.txt(4).FontSize=40;