科學計算語言Julia及MWORKS實踐 課件 18-離散數據圖與數據分布圖

三、計算數據可視化3.1線圖3.2離散數據圖與數據分布圖3.3

曲面圖與特殊曲線圖3.4

極坐標圖3.5標簽和注釋3.6坐標區(qū)外觀3.7顏色圖和三維場景控制3.8面向自定義圖形的對象設置功能與分類：

離散數據圖可實現離散數據的可視化，包括條形圖和針狀圖

數據分布圖可表達數據集所含數據的分布情況，包括直方圖、散點圖、餅圖和熱圖。3.2、離散數據圖與數據分布圖散點圖scatter三維散點圖scatter3散點圖矩陣plotmatrix散點圖針狀圖stem三維針狀圖stem3針狀圖直方圖hist直方圖histogram二元直方圖histogram直方圖計數函數histcounts直方圖條形圖bar三維條形圖bar3帕累托圖pareto條形圖餅圖pie熱圖heatmap熱圖行元素排序sortx餅圖和熱圖1.條形圖繪制函數barbar函數可繪制二維條形圖例如，繪制指定條形位置的條形圖。x=1900:10:2000y=[75,91,105,123.5,131,150,179,203,226,249,281.5]bar(x,y)繪圖命令Syslab程序運行結果：3.2、離散數據圖與數據分布圖2.三維條形圖繪制函數bar3bar3函數可繪制三維條形圖例如，加載數據z矩陣，創(chuàng)建Z的三維條形圖。z=[11

11

9;7

13

11;14

17

2011

13

9;43

51

69;38

46

7661

132

186;75

135

180;38

88

11528

36

55]bar3(z)title("DetachedStyle")繪圖命令Syslab程序運行結果：3.2、離散數據圖與數據分布圖注：“;”和“Enter”均可實現數據換行。3.帕累托圖繪制函數pareto帕累托圖將輸入向量中的值顯示為降序排列的條形圖。默認顯示最高的10個條形或累積分布的前95%的值。例如，查看一組編程人員的累積生產率，用編程人員的姓名標記每個條形。codelines=[200

120

555

608

1024

101

57

687];coders=["Fred","Ginger","Norman","Max","Julia","Wally","Heidi","Pat"];pareto(codelines,coders)title("LinesofCodebyProgrammer")繪圖命令Syslab程序運行結果：3.2、離散數據圖與數據分布圖4.針狀圖繪制函數stemstem函數用于繪制針狀圖例如，繪制在0和2π之間50個值對應的余弦數據值針狀圖。X=LinRange(0,2*pi,50)';Y=cos.(X);stem(X,Y)繪圖命令Syslab程序運行結果：3.2、離散數據圖與數據分布圖5.三維針狀圖繪制函數stem3stem3函數可用于繪制三維針狀圖例如，創(chuàng)建一個三維針狀圖并指定針狀曲線的位置。X=LinRange(-5,5,60);Y=cos.(X);Z=X.^2;stem3(X,Y,Z)plt_view(-8,30)繪圖命令Syslab程序運行結果：3.2、離散數據圖與數據分布圖6.直方圖繪制函數histhist函數用于繪制簡單的直方圖例如，構建給定數據的直方圖。x=[0

2

9

2

5

8

7

3

1

9

4

3

5

8

10

0

1

2

9

5

10];hist(x)繪圖命令Syslab程序運行結果：3.2、離散數據圖與數據分布圖6.直方圖繪制函數histhist函數可用于繪制指定組數的直方圖例如，將1000個隨機數分為50組繪制直方圖。x=randn(1000,1);nbins=50;hist(x,nbins);繪圖命令Syslab程序運行結果：3.2、離散數據圖與數據分布圖6.直方圖繪制函數histhist函數可用于繪制指定位置的直方圖例如，將1000個隨機數分組，直方圖與橫軸的交點位置為-5,-3.-1,0,1,2,3,4,5。x=randn(1000);xbins=[-5,-3,-1,0,1,2,3,4,5]hist(x,xbins)繪圖命令Syslab程序運行結果：3.2、離散數據圖與數據分布圖7.直方圖繪制函數histogramhistogram函數與hist函數具有相同的功能，均可用于繪制直方圖例如，生成1000個隨機數并使用"pdf"歸一化創(chuàng)建直方圖。x_1000=randn(1000)histogram(x_1000;normalization="pdf")繪圖命令Syslab程序運行結果：3.2、離散數據圖與數據分布圖7.二元直方圖繪制函數histogram2histogram2函數可用于繪制二維直方圖例如，將1,000個隨機數對組劃分為25組并繪制為一個二元直方圖，其中每個維度的組數為5。x=randn(10000)y=randn(10000)nbins=5;h=histogram2(x,y,nbins)繪圖命令Syslab程序運行結果：3.2、離散數據圖與數據分布圖8.直方圖計數函數histcountshistcount函數可返回輸入向量形成的直方圖與橫軸的交點例如，求100個隨機值構成的直方圖的每組邊界。X=randn(100,1)edges=histcounts(X)3.2、離散數據圖與數據分布圖命令行輸入：Syslab運行結果：7-elementVector{Float64}:-3.0-2.0-1.00.01.02.03.09.散點圖繪制函數scatterscatter函數可用于繪制指定散點大小和顏色的散點圖例如，創(chuàng)建x為0和3π之間的200個等間距值，y為帶隨機干擾的余弦值，依據x和y創(chuàng)建散點圖，并指定散點大小和顏色。x=LinRange(0,3*pi,200)y=cos.(x)+rand(200)s=LinRange(1,100,200)c=LinRange(1,10,length(x))s=scatter(x,y,s=s,c=c)繪圖命令Syslab程序運行結果：3.2、離散數據圖與數據分布圖說明：s表示指定大小的參數，c表示指定顏色的參數10.三維散點圖繪制函數scatter3scatter3函數可用于繪制指定散點大小和顏色的三維散點圖例如，創(chuàng)建以下三維散點圖。z=LinRange(0,4*pi,250)x=2.*cos.(z).+rand(250);y=2.*sin.(z).+rand(250);s=scatter3(x,y,z)繪圖命令Syslab程序運行結果：3.2、離散數據圖與數據分布圖11.散點圖矩陣繪制函數plotmatrixplotmatrix函數可用于繪制散點圖矩陣例如，創(chuàng)建一個由隨機數據組成的矩陣X和一個由整數值組成的矩陣Y，然后，創(chuàng)建X的各列對Y的各列的散點圖矩陣。X=randn(50,3);Y=reshape(1:150,50,3);plotmatrix(X,Y)繪圖命令Syslab程序運行結果：3.2、離散數據圖與數據分布圖說明：圖窗的第i行、第j列中的子圖是Y的第i列相對于X的第j列的散點圖。12.餅圖繪制函數piepie函數可用于繪制餅圖例如，創(chuàng)建向量x的餅圖。X=[1,3,0.5,2.5,2]pie(X)繪圖命令Syslab程序運行結果：3.2、離散數據圖與數據分布圖說明：餅圖的每個扇區(qū)代表X中的一個元素若sum(X)=1，X中的值指定餅圖扇區(qū)面積；若sum(X)<1，pie僅繪制部分餅圖；若sum(X)>1，則通過X/sum(X)對值進行歸一化，確定餅圖每個扇區(qū)的面積。13.熱圖繪制函數heatmapheatmap函數可用于繪制熱圖例如，導入Syslab自帶的patients_data.jl文件，基于內科病人數據表創(chuàng)建一個熱圖，計算具有一組相同Smoker和SelfAssessedHealthStatus值的患者總數。pkg_dir=pkgdir(TyPlot)source_path=pkg_dir*"/examples/數據文件/patients_data.jl"include(source_path)h=heatmap(Smoker,SelfAssessedHealthStatus,xlabel="Smoker",ylabel="SelfAssessedHealthStatus")繪圖命令Syslab程序運行結果：3.2、離散數據圖與數據分布圖說明：熱圖上的具體的數值表示每對x和y值一起出現的總次數14.熱圖行元素排序函數sortxsortx函數通過重新排列各個列，對row指定的行中元素進行排序