gnuplot 如何从文件读取数据

Posted 2023-04-06

GNUPLOT 读取逗号分隔的数据文件

gnuplot
有时，我们的数据文件中各个数据之间是用逗号作为分隔符的，比如标准的以“CSV”为后缀的那种数据文件。如果在逗号之后没有空格分隔，默认情况下gnuplot是无法直接读取的。
这时可以有两种方案，第一种是提前处理一下数据文件，比如将逗号替换为空格，随便一个文本处理软件都能很轻松的做这种替换。但是有时我们有很多这样的数据文件，每个都这样处理一下也挺麻烦的。
第二种方法就是在gnuplot中给出文件分隔符的信息，让gnuplot能够读懂我们的文件。下面将要说的就是这种方法。
比如我们有如下的文件：

[plain] view plaincopy
-3,0.1,0.0001234098
-2.9,0.1062699256,0.0002226299
-2.8,0.1131221719,0.000393669
-2.7,0.1206272618,0.0006823281
-2.6,0.1288659794,0.0011592292
-2.5,0.1379310345,0.0019304541
-2.4,0.1479289941,0.0031511116
-2.3,0.1589825119,0.0050417603
-2.2,0.1712328767,0.0079070541
-2.1,0.1848428835,0.0121551783
-2,0.2,0.0183156389
-1.9,0.2169197397,0.0270518469
-1.8,0.2358490566,0.0391638951
-1.7,0.2570694087,0.0555762126
-1.6,0.2808988764,0.0773047404
-1.5,0.3076923077,0.1053992246
-1.4,0.3378378378,0.1408584209
-1.3,0.3717472119,0.184519524
-1.2,0.4098360656,0.2369277587
-1.1,0.4524886878,0.2981972794
-1,0.5,0.3678794412
-0.9,0.5524861878,0.4448580662
-0.8,0.6097560976,0.527292424
-0.7,0.6711409396,0.6126263942
-0.6,0.7352941176,0.6976763261
-0.5,0.8,0.7788007831
-0.4,0.8620689655,0.852143789
-0.3,0.9174311927,0.9139311853
-0.2,0.9615384615,0.9607894392
-0.1,0.9900990099,0.9900498337
0,1,1
0.1,0.9900990099,0.9900498337
0.2,0.9615384615,0.9607894392
0.3,0.9174311927,0.9139311853
0.4,0.8620689655,0.852143789
0.5,0.8,0.7788007831
0.6,0.7352941176,0.6976763261
0.7,0.6711409396,0.6126263942
0.8,0.6097560976,0.527292424
0.9,0.5524861878,0.4448580662
1,0.5,0.3678794412
1.1,0.4524886878,0.2981972794
1.2,0.4098360656,0.2369277587
1.3,0.3717472119,0.184519524
1.4,0.3378378378,0.1408584209
1.5,0.3076923077,0.1053992246
1.6,0.2808988764,0.0773047404
1.7,0.2570694087,0.0555762126
1.8,0.2358490566,0.0391638951
1.9,0.2169197397,0.0270518469
2,0.2,0.0183156389
2.1,0.1848428835,0.0121551783
2.2,0.1712328767,0.0079070541
2.3,0.1589825119,0.0050417603
2.4,0.1479289941,0.0031511116
2.5,0.1379310345,0.0019304541
2.6,0.1288659794,0.0011592292
2.7,0.1206272618,0.0006823281
2.8,0.1131221719,0.000393669
2.9,0.1062699256,0.0002226299
3,0.1,0.0001234098

可以看到，数据有三列，用逗号来分隔，我们下面的例子中之用到前两列。如果直接用如下命令的话得到的不是我们希望的结果。

[plain] view plaincopy
Plot 'sample.csv'

gnuplot 只解析出了第一列的数据。如果我们告诉gnuplot我们的数据有两列会怎样呢？

[plain] view plaincopy
Plot 'sample.csv' using 1:2
gnuplot 会抱怨说：

[html] view plaincopy
gnuplot> plot 'sample.csv' using 1:2
^
warning: Skipping data file with no valid points
^
x range is invalid

正确的方法是这样的：
plot 'sample.csv' using 1:2 "%lf,%lf"

格式字符串的格式与C语言中scanf的格式字符串是类似的，实际上gnuplot最后就是用的scanf 函数来读取数据。%lf 表示按照 double型浮点数类型来读取。需要注意的是gnuplot的格式化字符串不支持%f 。
gnuplot的格式化字符串还有很多的用法，这里就不多介绍了，有兴趣的可以参考帮助文档相关章节。 参考技术A 假如数据文件data.txt中内容如下：
# x y f(X,Y)
0.1 0.1 1
0.2 0.2 3.5
0.3 0.3 2.7
...
则f(X,Y)的图形可如下绘制：

在gnuplot console中使用command：
splot "data.txt"

若要设定x和y的范围：
splot [xi,xf] [yi,yf] "data.txt"

若要画colorful contour map:
set pm3d map
splot [xi,xf] [yi,yf] "data.txt"

设定 x axis 显示的significant digit 为小数点后第10位
set format x "%1.10f"
同理可设置 y axis

设定 x axis tics 的间距为0.1：
set xtics 0.1

存为彩色eps图,图名为img.eps：
set terminal postscript eps color enhanced
set output "img.eps"
replot

在 gnuplot 中，“缺少设置数据文件”，如何忽略“nan”和“-nan”？

【中文标题】在 gnuplot 中，“缺少设置数据文件”，如何忽略“nan”和“-nan”？

【英文标题】：In gnuplot, with "set datafile missing", how to ignore both "nan" and "-nan"?

【发布时间】：2013-09-14 02:45:18

【问题描述】：

gnuplot 命令set datafile missing "nan" 告诉gnuplot 忽略数据文件中的nan 数据值。

如何同时忽略nan 和-nan？我在gnuplot中尝试了以下，但是第一条语句的效果被下一条覆盖了。

gnuplot> set datafile missing "-nan"
gnuplot> set datafile missing "nan"

是否有可能以某种方式在 gnuplot 命令中嵌入grep -v nan，或者甚至是某种正则表达式来排除任何可以想象的非数字数据？

【问题讨论】：

使用 grep 和 gnuplot commnad ***.com/questions/7600048/…

参考这个问题

支持成为 2018 年 6 月 Google 排名第一的人

【参考方案1】：

set datafile missing 不能使用正则表达式，但您可以使用任何程序在绘图之前过滤数据，并用一个字符替换正则表达式，例如? 设置为标记丢失的数据点。

这是一个完成您最初要求的示例：过滤-nan、inf 等。为了测试，我使用了以下数据文件：

1 0
2 nan
3 -inf
4 2
5 -NaN
6 1

绘图脚本可能如下所示：

filter = 'sed -e "s/-\?\(nan\|inf\)/?/ig"'
set datafile missing "?"
set offset 0.5,0.5,0.5,0.5
plot '< '.filter.' data.txt' with linespoints ps 2 notitle

这给出了以下输出：

因此 plot 命令会跳过所有缺失的数据点。如果此变体不够用，您可以优化 sed 过滤器以将任何非数值替换为 ?。

这很好用，但只允许选择列，例如使用using 1:2，但不对列进行计算，例如using ($1*0.1):2。为此，您可以使用grep 过滤掉包含nan、-inf 等的任何行，就像在gnuplot missing data with expression evaluation 中所做的那样（感谢@Thiru 提供链接）：

filter = 'grep -vi -- "-\?\(nan\|inf\)"'
set offset 0.5,0.5,0.5,0.5
plot '< '.filter.' data.txt' with linespoints ps 2 notitle

【讨论】：

这真是太好了，谢谢！您建议的 sed 过滤器仅用“？”替换第一个匹配项。这对我的目的来说真的很好，因为如果只有一个“？”，gnuplot 将忽略一行。在里面。现在有点跑题了：过滤器如何替换所有出现的相关字符串，例如用“inf -nan 2.43”过滤的应该是“? ? 2.43”

@user1069609 只需在 sed 模式中的 i 后面添加一个 g。我会更新答案。

赞成成为 2018 年 6 月 Google 的第一选择，并允许我在一分钟内得到这个答案。这是一个很棒的数据库，因为有像您这样的贡献者。