以分类状态作为阶跃函数的 gnuplot 时间序列

Question

我有一个看起来像这样的数据文件：

0;State a
1;State a
2;State b
3:State b
4:State a

其中第一列以秒为单位表示时间，第二列表示某种状态。

我想在 gnuplot 中随时间绘制事件的发生情况。我正在尝试使用以下内容进行绘图：

set datafile separator ";"
plot 'data' using 1:2:yticlabels(2)

但是我收到以下错误：

warning: Skipping data file with no valid points
                                       ^
x range is invalid

似乎 gnuplot 不会将字符串识别为分类值。结果应该看起来像一个非连续的阶跃函数：

       ^
State b┼       ┌───────┐
       │       │       │
State a┼───────┘       └────
       │
       ┼───┼───┼───┼───┼───┼─>
       0   1   2   3   4   5           

使用 gnuplot 可以实现这种情节吗？如果，那你会怎么做？

Answer 1

不，gnuplot 不将字符串识别为分类值。您必须自己完成这些分配“字符串→整数”。

进行此映射的最简单方法是使用awk 等外部工具并即时添加整数值。以下awk 调用执行此映射并将值添加到输出：

awk -F ';' -v OFS=';' '{
  if (!($2 in array)) { 
    array[$2] = length(array)
  }
  print $1,$2,array[$2]
}' data.csv

使用 gnuplot 语法

plot "< awk ..."

您可以将awk 调用直接与绘图结合起来：

set datafile separator ";"
set offset 0.1,0.1,0.1,0.1
set xtics 0,1
plot "< awk -F ';' -v OFS=';' '{if (!($2 in array)) { array[$2] = length(array) }; print $1,$2,array[$2]}' data.csv" using 1:3:ytic(2) w step lw 3 notitle

输出是

或者，如果您无法访问awk，您也可以使用例如一个python脚本，如下cat.py:

from __future__ import print_function
import sys
a={}
with open(sys.argv[1], 'r') as f:
    for line in f:
        fields = line.strip().split(';')
        if (not fields[1] in a):
            a[fields[1]] = len(a)
        print("{0};{1};{2}".format(fields[0], fields[1], a[fields[1]]), file=sys.stdout)

并调用它

plot "< python cat.py data.csv" ...

旁注：也许也可以仅使用 gnuplot 来执行此操作，但这可能会变得非常丑陋，请参阅 Gnuplot, plotting a graph with text on y axis 了解类似的用例。

Answer 2

由于只有两种状态，我不会说这符合 gnuplot 不是数据处理工具的判断（虽然该陈述通常是正确的！）。

这里应该符合要求：

f(s) = s eq "state a" ? 0 : s eq "state b" ? 1 : NaN
set dataf sep ";"
plot dataf using 1:(f(stringcolumn(2))) with steps # or fsteps

如果您有十几个不同的州，那就是另一回事了。

说明：您需要stringcolumn() 函数，因为column(2) 或$2 返回一个fp 数字，或者如果他们没有找到可以转换为数字的东西，则会返回错误。 = 运算符只比较数值，您必须使用 eq。 而a?B:C 是ternary operator，如果A == 0，则返回C，否则返回B。