科学计算语言Julia及MWORKS实践 课件 18-离散数据图与数据分布图

三、计算数据可视化3.1线图3.2离散数据图与数据分布图3.3

曲面图与特殊曲线图3.4

极坐标图3.5标签和注释3.6坐标区外观3.7颜色图和三维场景控制3.8面向自定义图形的对象设置功能与分类：

离散数据图可实现离散数据的可视化，包括条形图和针状图

数据分布图可表达数据集所含数据的分布情况，包括直方图、散点图、饼图和热图。3.2、离散数据图与数据分布图散点图scatter三维散点图scatter3散点图矩阵plotmatrix散点图针状图stem三维针状图stem3针状图直方图hist直方图histogram二元直方图histogram直方图计数函数histcounts直方图条形图bar三维条形图bar3帕累托图pareto条形图饼图pie热图heatmap热图行元素排序sortx饼图和热图1.条形图绘制函数barbar函数可绘制二维条形图例如，绘制指定条形位置的条形图。x=1900:10:2000y=[75,91,105,123.5,131,150,179,203,226,249,281.5]bar(x,y)绘图命令Syslab程序运行结果：3.2、离散数据图与数据分布图2.三维条形图绘制函数bar3bar3函数可绘制三维条形图例如，加载数据z矩阵，创建Z的三维条形图。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")绘图命令Syslab程序运行结果：3.2、离散数据图与数据分布图注：“;”和“Enter”均可实现数据换行。3.帕累托图绘制函数pareto帕累托图将输入向量中的值显示为降序排列的条形图。默认显示最高的10个条形或累积分布的前95%的值。例如，查看一组编程人员的累积生产率，用编程人员的姓名标记每个条形。codelines=[200

120

555

608

1024

101

57

687];coders=["Fred","Ginger","Norman","Max","Julia","Wally","Heidi","Pat"];pareto(codelines,coders)title("LinesofCodebyProgrammer")绘图命令Syslab程序运行结果：3.2、离散数据图与数据分布图4.针状图绘制函数stemstem函数用于绘制针状图例如，绘制在0和2π之间50个值对应的余弦数据值针状图。X=LinRange(0,2*pi,50)';Y=cos.(X);stem(X,Y)绘图命令Syslab程序运行结果：3.2、离散数据图与数据分布图5.三维针状图绘制函数stem3stem3函数可用于绘制三维针状图例如，创建一个三维针状图并指定针状曲线的位置。X=LinRange(-5,5,60);Y=cos.(X);Z=X.^2;stem3(X,Y,Z)plt_view(-8,30)绘图命令Syslab程序运行结果：3.2、离散数据图与数据分布图6.直方图绘制函数histhist函数用于绘制简单的直方图例如，构建给定数据的直方图。x=[0

2

9

2

5

8

7

3

1

9

4

3

5

8

10

0

1

2

9

5

10];hist(x)绘图命令Syslab程序运行结果：3.2、离散数据图与数据分布图6.直方图绘制函数histhist函数可用于绘制指定组数的直方图例如，将1000个随机数分为50组绘制直方图。x=randn(1000,1);nbins=50;hist(x,nbins);绘图命令Syslab程序运行结果：3.2、离散数据图与数据分布图6.直方图绘制函数histhist函数可用于绘制指定位置的直方图例如，将1000个随机数分组，直方图与横轴的交点位置为-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)绘图命令Syslab程序运行结果：3.2、离散数据图与数据分布图7.直方图绘制函数histogramhistogram函数与hist函数具有相同的功能，均可用于绘制直方图例如，生成1000个随机数并使用"pdf"归一化创建直方图。x_1000=randn(1000)histogram(x_1000;normalization="pdf")绘图命令Syslab程序运行结果：3.2、离散数据图与数据分布图7.二元直方图绘制函数histogram2histogram2函数可用于绘制二维直方图例如，将1,000个随机数对组划分为25组并绘制为一个二元直方图，其中每个维度的组数为5。x=randn(10000)y=randn(10000)nbins=5;h=histogram2(x,y,nbins)绘图命令Syslab程序运行结果：3.2、离散数据图与数据分布图8.直方图计数函数histcountshistcount函数可返回输入向量形成的直方图与横轴的交点例如，求100个随机值构成的直方图的每组边界。X=randn(100,1)edges=histcounts(X)3.2、离散数据图与数据分布图命令行输入：Syslab运行结果：7-elementVector{Float64}:-3.0-2.0-1.00.01.02.03.09.散点图绘制函数scatterscatter函数可用于绘制指定散点大小和颜色的散点图例如，创建x为0和3π之间的200个等间距值，y为带随机干扰的余弦值，依据x和y创建散点图，并指定散点大小和颜色。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)绘图命令Syslab程序运行结果：3.2、离散数据图与数据分布图说明：s表示指定大小的参数，c表示指定颜色的参数10.三维散点图绘制函数scatter3scatter3函数可用于绘制指定散点大小和颜色的三维散点图例如，创建以下三维散点图。z=LinRange(0,4*pi,250)x=2.*cos.(z).+rand(250);y=2.*sin.(z).+rand(250);s=scatter3(x,y,z)绘图命令Syslab程序运行结果：3.2、离散数据图与数据分布图11.散点图矩阵绘制函数plotmatrixplotmatrix函数可用于绘制散点图矩阵例如，创建一个由随机数据组成的矩阵X和一个由整数值组成的矩阵Y，然后，创建X的各列对Y的各列的散点图矩阵。X=randn(50,3);Y=reshape(1:150,50,3);plotmatrix(X,Y)绘图命令Syslab程序运行结果：3.2、离散数据图与数据分布图说明：图窗的第i行、第j列中的子图是Y的第i列相对于X的第j列的散点图。12.饼图绘制函数piepie函数可用于绘制饼图例如，创建向量x的饼图。X=[1,3,0.5,2.5,2]pie(X)绘图命令Syslab程序运行结果：3.2、离散数据图与数据分布图说明：饼图的每个扇区代表X中的一个元素若sum(X)=1，X中的值指定饼图扇区面积；若sum(X)<1，pie仅绘制部分饼图；若sum(X)>1，则通过X/sum(X)对值进行归一化，确定饼图每个扇区的面积。13.热图绘制函数heatmapheatmap函数可用于绘制热图例如，导入Syslab自带的patients_data.jl文件，基于内科病人数据表创建一个热图，计算具有一组相同Smoker和SelfAssessedHealthStatus值的患者总数。pkg_dir=pkgdir(TyPlot)source_path=pkg_dir*"/examples/数据文件/patients_data.jl"include(source_path)h=heatmap(Smoker,SelfAssessedHealthStatus,xlabel="Smoker",ylabel="SelfAssessedHealthStatus")绘图命令Syslab程序运行结果：3.2、离散数据图与数据分布图说明：热图上的具体的数值表示每对x和y值一起出现的总次数14.热图行元素排序函数sortxsortx函数通过重新排列各个列，对row指定的行中元素进行排序