水平瀑布图，每个条形均有标签

Question 1

好吧，只是为了好玩（并且为了更好地学习新工具）我在 lua 中做了一个实现，可以通过 LuaLatex 运行。

lua 代码从外部读取.cvs数据，其中数据预计位于不同的行中（每行一个数字），并生成一个 tikz 图形，该图形会根据读取的数据自适应其轴。此外，生成的 tikz 定义了一组名为的坐标row1，row2等等，位于每个条形的中心，以及一个名为的坐标，min位于最左侧条形的 x 位置。这些坐标可用于在图表中放置标签，要么位于条形的中心，要么位于图形的左侧。

图形中使用的颜色可由用户定义。如果颜色数量少于条数，则颜色将循环使用。

这是 LaTeX 代码：

\documentclass{book}
\usepackage{xcolor}
\usepackage{tikz}
\usepackage{filecontents}
\directlua{dofile("luaFunctions.lua")}

%create a pair of datafiles
\begin{filecontents*}{datafile1.csv}
  2
  3
  2
  -6
  -3
\end{filecontents*}
\begin{filecontents*}{datafile2.csv}
  3 
  4 
  2 
  3 
  -4   
  -6
  2 
  -5
\end{filecontents*}

% latex commands to execute the lua functions
\def\waterfallChart#1{\directlua{waterfallChart("#1")}}
\def\setColors#1{%
   \directlua{emptyColors()}%
   \foreach \c in {#1} {\directlua{addColor("\c")}}
}

% set some styles
\tikzset{bar connection/.style = {black!50, thick}}
\setColors{cyan!80!black!50, orange, blue!80!black, red, yellow}

\begin{document}
\begin{tikzpicture} % First graph
  \waterfallChart{datafile1.csv}  % This draws the chart
  % Now, adding labels, centered at each bar
  \foreach \label [count=\n from 1] in {foo, bar, bad, foobar, spam}
    \node at (row\n) {\label};
\end{tikzpicture}

\vskip 2cm

\begin{tikzpicture} % Second graph
  \setColors{brown,red,orange}   % Different colors for this one
  \waterfallChart{datafile2.csv} % Draw the chart
  % Put labels (at the left of the figure in this case)
  \foreach \label [count=\n from 1] in {foo, bar, bad, foobar, spam, eggs, lorem, ipsum}
    \node[left] at (row\n-|min) {\label};
\end{tikzpicture}
\end{document}

结果如下：

这是该文件的内容luaFunctions.lua：

colors = {"blue","green"}  -- Default colors

function readDataFile(filename)
    local input = io.open(filename, 'r')
    local dataTable = {}
    local n
    for line in input:lines() do
       table.insert(dataTable, line)
    end
    input:close()
    return dataTable
end

function emptyColors()
    colors = {}
end

function addColor(c)
    table.insert(colors,c)
end

function computeExtremes(dataTable)
    local max, min, x
    x = 0.0
    min = 0.0
    max = 0.0
    for i,p in ipairs(dataTable) do
        x = x + p
        if (x<min) then min = x end
        if (x>max) then max = x end
    end
    return min, max
end

function waterfallChart(filename)
    local data = readDataFile(filename)
    local min, max, n_steps, step, color, xpos, ypos, barwidth, aux, spread

    -- Configure here as required
    barwidth = 0.5  -- Height of each bar in the chart
    spread = 1.4    -- Distance among baselines of the bars (in barwidth units)
    n_ticks = 6     -- Number of ticks in the x-axis

    min, max = computeExtremes(data)
    step = (max-min)/n_ticks
    max = min + n_ticks*step
    xpos = 0.0
    ypos = 0.0
    aux = 0
    -- Draw axes
    -- Vertical axis
    tex.print(string.format("\\draw (0,%f) -- (0, %f);",
               1.1*barwidth, -#data*spread*barwidth))
    -- Horizontal axis
    tex.print(string.format("\\foreach \\tick in {%d, %d, ..., %d}",
              min, min+step, max))
    tex.print(string.format("  \\draw (\\tick, %f) -- +(0, -2mm) node[below] {\\tick};",
              -#data*spread*barwidth))
    tex.print(string.format("\\coordinate (min) at (%f,%f);",
                  min+0.0, -#data*spread*barwidth))

    -- Draw the bars
    color = 1
    for i,p in ipairs(data) do
        tex.print(string.format("\\fill[%s] (%f,%f) rectangle +(%f, %f) coordinate[midway] (row%d);",
                  colors[color], xpos, ypos, p+0.0, barwidth, i))
        tex.print(string.format("\\draw[bar connection] (%f, %f) -- +(0,%f);",
                  xpos, ypos, spread*aux*barwidth))
        aux =   1
        ypos = ypos - spread*barwidth
        xpos = xpos + 1.0 * p
        color = color + 1
        if (color > #colors) then color = 1; end
    end
end

Answer

好吧，只是为了好玩（并且为了更好地学习新工具）我在 lua 中做了一个实现，可以通过 LuaLatex 运行。