HackMDgnuplot 語法解說和示範
解說影片: 輕輕鬆鬆學 gnuplot
在作業中常需繪製圖表以更清楚的說明及展現實驗結果，gnuplot 就是一個好用的工具，以下會說明一些寫 gnuplot script 的相關技巧
gnuplot 命令
gnuplot script 副檔名為 .gp
繪圖︰$ gnuplot -p [script 檔名]
檢視圖片︰$ eog [圖檔名]
gnuplot 腳本撰寫
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設定
還有更多設定可以自由變換組合，下面提供較為常見的設定#: 註解行reset: 重新設定set term png enhanced font 'Verdana,10': 設定圖片類型set output 'runtime.png': 存檔名稱set logscale {x,y}: 設定 X 或 Y 軸或是兩者為 logscaleset xrange [a:b]: 設定 X 軸範圍從 a 到 b (Y 軸亦可);若是看不到圖形,可用 set autoscale 自動調回set xlabel "XXX", a,b: 設定 X 軸的名稱為 XXX (Y 軸亦同), 從預設向右移動 a,向上移動 bset xlabel "XX" font "Times-Italic,26": 設定X軸的名稱為 XX,以 Times-Italic 字型大小 26set title "GGG": 設定圖形標題為 GGGset xtics a: 設定顯示的 X 軸座標與刻度, 每次增加 a ;在 logscale 時,預設的設定會沒有小刻度set xtics a,b: 設定顯示的 X 軸座標與刻度 起始值 a,每次增加 bset format y "10^{%L}":Y 軸的值以 10 的 L 次方顯示set format x "%a.bf": X 軸的值以總長 a 位數,小數點以下 b 位顯示set format x "%a.be": 以科學記號顯示set format x "": 不顯示X軸的座標值set key Q,W Left reverse: 將圖例與曲線標題倒過來放在圖上座標 (Q,W) 處set key spacing D: 設定圖例間的寬度增加 D 倍set key title "XXX": 設定圖例的名稱set label "SSS" at Q,W: 設定 SSS 這三個字出現在座標(Q,W)處set label "XX" textcolor lt 2: 以linetype 2 顯示 XXset grid: 在各主要刻度畫出格子
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繪製
plot後面就緊接著一連串繪圖命令，gnuplot 會依照程式碼的順序繪圖，因此沒設定好會有覆蓋的情形。
讓我們以 phonebook 作業中的 runtime.gp 為例說明
output.txt：
append() 0.048240 0.040298 0.057908
findName() 0.006495 0.002938 0.000001
runtime.gp:
- 讀取 output.txt 的資料繪圖且 Y 軸的範圍設定為 0~0.100
- 讀第二個 column (等同於 using 1:2) 的資料，而第一個 column 為 X label
- 繪製成 histogram 且 名稱為 original
''： 因使用同一個output.txt檔，所以可以簡寫(亦等同於'output.txt')
plot [:][:0.100]'output.txt' using 2:xtic(1) with histogram title 'original', \
'' using 3:xtic(1) with histogram title 'optimized' , \
'' using 4:xtic(1) with histogram title 'hash' , \
- 調整資料顯示位置, $0 為 "pseudo-columns"
The sequential order of each point within a data set.
The counter starts at 0 and is reset by two sequential blank
records. The shorthand form $0 is available.
+or-的值皆為位移量$2 $3..: 就是第二個 columm，第三個 column 以此類推
'' using ($0-0.06):($2+0.001):2 with labels title ' ', \
'' using ($0+0.3):($3+0.0015):3 with labels title ' ', \
'' using ($0+0.4):($4+0.0015):4 with labels title ' '
gnuplot 繪製同一來源檔案時命令應為不中斷的一大長串，我們可以使用\連接各行排版，提高可讀性
若要處理自行準備的腳本檔案 (即 .gp 檔)，輸入以下命令，
$ gnuplot -p <filename>.gp
即可產生圖片。
示範-1
輸出以下的 runtime.png:
Image Not Showing
Possible Reasons
- The image was uploaded to a note which you don't have access to
- The note which the image was originally uploaded to has been deleted
對應的程式碼
reset
set ylabel 'time(sec)'
set style fill solid
set title 'performance comparison'
set term png enhanced font 'Verdana,10'
set output 'runtime.png'
plot [:][:0.100]'output.txt' using 2:xtic(1) with histogram title 'original', \
'' using ($0-0.06):($2+0.001):2 with labels title ' ', \
'' using 3:xtic(1) with histogram title 'optimized' , \
'' using 4:xtic(1) with histogram title 'hash' , \
'' using ($0+0.3):($3+0.0015):3 with labels title ' ', \
'' using ($0+0.4):($4+0.0015):4 with labels title ' '
上面的例子中，如果你不知道
plot [:][:0.100]
是什麼意思，你可以在 gnuplot 中打 help plot
仔細閱讀，會發現那是 range, 並且他告訴你可以再查詢，你可以直接打 range 查詢，也可以再回到 gnuplot 後打 help plot range 查詢。你就會了解那是 x 軸和 y 軸的意思，省略代表使用之前的設定
另外，如果你不知道 using 2:xtic(1) 是什麼意思，你也可以打 help using xtic
請善用 help, 從第一手資訊學習，例如:
help labels
延伸閱讀: how to label each point in the plot with its coordinates?
範例-2
善用設定就能得整齊美圖一張
Image Not Showing
Possible Reasons
- The image was uploaded to a note which you don't have access to
- The note which the image was originally uploaded to has been deleted
對應程式碼：
reset
set ylabel 'time(sec)'
set style fill solid
set key center top
set title 'performance comparison'
set term png enhanced font 'Verdana,10'
set output 'runtime.png'
plot [:][:0.210]'output.txt' using 2:xtic(1) with histogram title 'original', \
'' using 3:xtic(1) with histogram title 'optimized' , \
'' using 4:xtic(1) with histogram title 'hashfunction' , \
'' using 5:xtic(1) with histogram title 'trie' , \
'' using 6:xtic(1) with histogram title 'rbtree' , \
'' using ($0-0.200):(0.110):2 with labels title ' ' textcolor lt 1, \
'' using ($0-0.200):(0.120):3 with labels title ' ' textcolor lt 2, \
'' using ($0-0.200):(0.130):4 with labels title ' ' textcolor lt 3, \
'' using ($0-0.200):(0.140):5 with labels title ' ' textcolor lt 4, \
'' using ($0-0.200):(0.150):6 with labels title ' ' textcolor lt 5
範例-3
分佈圖
Image Not Showing
Possible Reasons
- The image was uploaded to a note which you don't have access to
- The note which the image was originally uploaded to has been deleted
對應的程式碼
reset
set xlabel 'numerical distribution'
set ylabel 'time(cycles)'
set title 'performance comparison'
set term png enhanced font 'Verdana,10'
set output 'runtime.png'
set format x "%10.0f"
set xtic 2000
set xtics rotate by 45 right
plot [:][:500]'iteration.txt' using 1:2 with points title 'iteration',\
'byte.txt' using 1:2 with points title 'byte',\
'binary.txt' using 1:2 with points title 'binary',\
'recursive.txt' using 1:2 with points title 'recursive',\
'harley.txt' using 1:2 with points title 'harley'
案例探討：台北年度雨量長條圖
資料來源: 台北地區各氣象站月平均降雨量統計表
#測站 | 淡水 | 鞍部 | 臺北 | 基隆 | 竹子湖 |
#月份
1 103.9 294.3 83.2 331.6 232.6
2 174.8 329.2 170.3 397.0 273.5
3 194.5 281.8 180.4 321.0 227.1
4 179.3 247.9 177.8 242.0 207.2
5 216.1 321.2 234.5 285.1 267.4
6 243.4 345.8 325.9 301.6 314.8
7 149.2 266.1 245.1 148.4 247.7
8 202.9 422.5 322.1 210.1 439.5
9 299.1 758.5 360.5 423.5 717.4
10 173.9 703.5 148.9 400.3 683.9
11 120.7 534.7 83.1 399.6 488.8
12 97.6 357.6 73.3 311.8 289.1
準備 gnuplot 的腳本:
set title "臺北月平均降雨量"
set xlabel "月份"
set ylabel "降雨量(毫米)"
set terminal png font " Times_New_Roman,12 "
set output "statistic.png"
set xtics 1 ,1 ,12
set key left
plot \
"data.csv" using 1:2 with linespoints linewidth 2 title "淡水", \
"data.csv" using 1:3 with linespoints linewidth 2 title "鞍部", \
"data.csv" using 1:4 with linespoints linewidth 2 title "臺北", \
"data.csv" using 1:5 with linespoints linewidth 2 title "基隆", \
"data.csv" using 1:6 with linespoints linewidth 2 title "竹子湖" \
參考輸出畫面:
