彭真明
MATLAB绘图技巧-折线图绘制
2024-1-28 18:21
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折线图(Line chart)也叫2D曲线图,用于显示数据在一个连续的时间间隔或者时间跨度上的变化,其特点是反映事物随时间或有序类别而变化的趋势。在折线图中,类别数据沿水平轴均匀分布,所有值数据沿垂直轴均匀分布。数据是递增还是递减、增减的速率、增减的规律、峰值等特征都可以清晰地反映出来。所以,折线图常用来分析数据随时间的变化趋势,也可用来分析多组数据随时间变化的相互作用和相互影响。

同样,如果X轴是非时间变量,也可以描述变量Y随X变量的变化规律。这种曲线也代表Y-X的交会图。

折线图的用途非常广泛。折线图绘制可利用MATLAB的plot函数实现,绘图质量主要体现在线型、线宽、颜色、线条标记类型以及图例设计等。

下面以一个实际数据例子,进行设计与实现。数据中包含了10条不同类别的曲线,曲线数据点数不一致。X轴数据并非诸如时间之类的顺序样点,也同样具有一定的实际物理意义。数据以MATLAB结构体形式存储,包含了曲线类别的标识名称,X轴和Y轴数据,均为元胞(cell)类型,其中表示名为字符串数组,X和Y元胞由不同长度的double型数组组成。

以下基于学生论文绘图的基础上改写,具体实现代码如下: 

% 允许曲线数据点数不一致

% load('testData.mat');  % 加载数据

myData = load('.\data\testData.mat'); % 加载数据

curveType = myData.testData{1};

x = myData.testData{2}; % FPR

y = myData.testData{3}; % TPR

numCurve = length(curveType);

% ------------------- 

% 设定绘制曲线类型数(10类)

LineType={'r-o','b-v','g:^','c-d','m--<','k:*','y-d','r-.>','g-.p','b-.h'};% 颜色/线型

lineWidth = 2; fontSize = 12;% 线宽/字号

% Plot the curve

hold on

for i = 1: numCurve

    lineMaker = LineType{i};

    plot(x{i}, y{i}, lineMaker, 'LineWidth', lineWidth);

end

% -------------------

title('ROC curve','FontSize',14);

% Set label and the location\font size of legend

xlabel('False positive rate/FPR', 'FontName','Times New Roman','FontSize',fontSize);  

ylabel('True positive rate/TPR', 'FontName','Times New Roman','FontSize',fontSize);

xlim([0, 1]);   ylim([0, 1]);

set(gca, 'FontSize',fontSize);

   

h = legend(curveType{:});  %图例位置,字体和字号

set(h, 'Location', 'SouthEast', 'FontSize', fontSize, 'Fontname', 'Times New Roman');

% -------------------

defualtAxes % 图形修饰,包括坐标轴,网格等

% -------------------

function defualtAxes

  ax = gca; hold on; box on

  ax.XGrid ='on';

  ax.YGrid ='on';

  ax.XMinorTick ='on';

  ax.YMinorTick ='on';

  ax.LineWidth = 1.2;

  ax.GridLineStyle = ':';

  %ax.FontName='Cambria';

  ax.FontSize = 12;

  ax.GridAlpha = .3;

end

程序运行结果如图B1所示。

FIGB1.png

图B1 包含10条曲线的折线图

折线图的图例布局也很重要,如果曲线数量少,可以放在图形外的底部;曲线比较多,则可以放在图形外的右部,总之尽量不要遮挡曲线线条。

另外,如果曲线过多,可利用colormap颜色表来设定和区分颜色。

end.jpg

my2dcode.png

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[1] MATLAB绘图技巧-颜色渐变柱状图绘制

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