02.02.2020 11:57
bchirkov 2 1900 Источник

Занимаясь подготовкой некоторых результатов для публикации в журнале, возник вопрос: как равномерно распределить данные вдоль оси в gnuplot. Вопрос решил, графики получил. Кому интересно как, прошу под кат.

Изначально, во время рабочего процесса, все графики строились в MS Excel. В нем достаточно удобно по-быстренькому набросать данные, построить парочку кривых и двигаться дальше. Но работая в MS Excel, не чувствуется контроль над результирующим рисунком. Поэтому при оформлении результатов для статей часто использую gnuplot.

Требуется получить вот такой график:



По такому набору данных

data.csv
7.3;	0.0251;	250;	217.9006251
5.3;	0.0348;	293;	238.6280188
3.3;	0.0398;	176;	177.7890558
7.4;	0.0413;	262;	229.6579533
3.2;	0.0438;	186;	180.6920998
7.2;	0.0468;	265;	233.6496388
5.1;	0.0486;	247;	248.6435206
5.2;	0.0685;	239;	263.0861645
3.4;	0.0697;	180;	199.4893097
3.1;	0.0717;	167;	200.9408317
4.3;	0.0718;	405;	358.2750638
2.2;	0.0728;	267;	255.5794728
1.1;	0.0797;	226;	314.1587397
1.3;	0.0797;	225;	314.1587397
1.2;	0.0822;	292;	315.9731422
2.4;	0.0852;	276;	264.5789092
1.4;	0.0879;	299;	320.1099799
6.4;	0.098;	362;	311.209506 
2.3;	0.102;	331;	276.771694 
2.1;	0.1021;	233;	276.8442701
6.1;	0.1182;	372;	325.8698782
4.1;	0.1263;	335;	397.8290383
4.4;	0.1436;	459;	410.3847036
4.2;	0.1455;	435;	411.7636495
6.2;	0.153;	360;	351.126361


Если прогнать это через gnuplot, то получится следующее: точки сливаются.



Но это мало похоже на то, что мне хотелось получить.

Официальная документация помогла разобраться с собственными именами меток на оси (xtic) и метками в области графика (sprintf):

set xtics rotate by -60
Label(String,Size) = sprintf("{/=%d %s}", Size, String)

plot "data.csv" using 2:3:xtic(2) title "1" w lp ls 1 ,     "data.csv" using 2:4 title "2" w lp ls 2 ,     "data.csv" using 2:($3>$4?$3+20:$4+20):(Label(stringcolumn(2), 12)) with labels notitle

Кусочек 

($3>$4?$3+20:$4+20)

позволяет устанавливать метки на рисунке выше выбранных точек на 20 единиц.

Получилось так:



Но вопрос с неравномерным распределением данных вдоль оси остался открытым.
Решение сформировалось в процессе блужданий по форумам и статьям — пронумеровать строки.

Самый простой вариант — пронумеровать вручную.

Второй вариант — пронумеровать автоматически:

 nl -v 0 -s ';' -w 1 data.csv >> data_nums.csv

Если нужно исключить закомментированные строки, то команда приобретает вид:

grep -v "^#" data.csv | nl -v 0 -s ';' -w 1  >> data_nums.csv

data_nums.csv
0;	7.3;	0.0251;	250;	217.9006251
1;	5.3;	0.0348;	293;	238.6280188
2;	3.3;	0.0398;	176;	177.7890558
3;	7.4;	0.0413;	262;	229.6579533
4;	3.2;	0.0438;	186;	180.6920998
5;	7.2;	0.0468;	265;	233.6496388
6;	5.1;	0.0486;	247;	248.6435206
7;	5.2;	0.0685;	239;	263.0861645
8;	3.4;	0.0697;	180;	199.4893097
9;	3.1;	0.0717;	167;	200.9408317
10;	4.3;	0.0718;	405;	358.2750638
11;	2.2;	0.0728;	267;	255.5794728
12;	1.1;	0.0797;	226;	314.1587397
13;	1.3;	0.0797;	225;	314.1587397
14;	1.2;	0.0822;	292;	315.9731422
15;	2.4;	0.0852;	276;	264.5789092
16;	1.4;	0.0879;	299;	320.1099799
17;	6.4;	0.098;	362;	311.209506 
18;	2.3;	0.102;	331;	276.771694 
19;	2.1;	0.1021;	233;	276.8442701
20;	6.1;	0.1182;	372;	325.8698782
21;	4.1;	0.1263;	335;	397.8290383
22;	4.4;	0.1436;	459;	410.3847036
23;	4.2;	0.1455;	435;	411.7636495
24;	6.2;	0.153;	360;	351.126361


При работе с таким набором данных, gnuplot распределит данные вдоль оси через равные промежутки:



Итоговый скрипт:

#!/usr/bin/gnuplot -persist

set encoding utf8
set terminal pngcairo size 640,400 enhanced monochrome
set output "img.png"

set ylabel "Y"
set xlabel "X"
set key left top samplen 5 spacing 1.15 width 2
set xrange [-0.5:24.5]
set mytics 2
set xtics rotate by -60
set grid
set pointsize 0.5
set datafile separator ";"
set style line 1 linetype 1 pointtype 7 linewidth 2 linecolor black
set style line 2 linetype 2 pointtype 7 linewidth 2 linecolor black

Label(String,Size) = sprintf("{/=%d %s}", Size, String)

plot "data_nums.csv" using 1:4:xtic(3) title "1" w lp ls 1 ,     "data_nums.csv" using 1:5 title "2" w lp ls 2 ,     "data_nums.csv" using 1:($4>$5?$4+20:$5+20):(Label(stringcolumn(2), 10)) with labels notitle


update:
Благодаря внимательности Deosis и точной отсылке к документации (параграф Pseudocolumns) выяснилось, что можно обойтись без искусственной нумерации.
Для равномерности распределения данных вдоль оси можно воспользоваться нулевым столбцом ($0), который предоставляет индексы строк.

В этом случае есть возможность использовать исходный набор данных — data.csv, а в скрипте внести следующие изменения:
plot "data.csv" using 0:3:xtic(2) title "1" w lp ls 1 ,     "data.csv" using 0:4 title "2" w lp ls 2 ,     "data.csv" using 0:($3>$4?$3+20:$4+20):(Label(stringcolumn(2), 12)) with labels notitle