def line_graph(data,
x,
lbl=None,
file_name="",
x_label="",
y_label="",
title="",
marker=None):
# TODO: Добавить документацию
graph = Graph()
graph.set_params()
settings = Settings()
markers = [
'o', 'x', 'v', '^', '<', '>', 's', 'p', '*', 'h', 'H', '+', 'D', 'd',
'|', '_'
]
graph.set_labels(xlabel=x_label,
ylabel=y_label,
title=title,
legend_title="")
if len(data) > len(markers):
markers_list = markers.append(markers[:(len(data) - len(markers))])
else:
markers_list = markers
markers_idx = generate_rand_int_list(len(data))
data = np.array(data)
if len(data.shape) == 1:
graph.axes.plot(x,
data,
label=lbl,
linewidth=1.5,
marker=markers[0] if marker is None else marker)
else:
for i in range(len(data)):
graph.axes.plot(x,
data[i],
label=lbl[i],
linewidth=1.5,
marker=markers_list[markers_idx[i]]
if marker is None else marker)
graph.set_legend_pos(settings.legend_position)
plt.savefig(file_name, bbox_inches='tight')
plt.show()
def motion_point_graph(data,
func,
lbl=None,
file_name="",
x_label="",
y_label="",
title=""):
"""
Функция построения графика движения точки.
На фоне располагается график изолиний тестовой функции.
Положение зонда(точки) изображается красными точками на графике.
Каждое положение соединяется стрелкой со следующим с указанием направления перемещения точки.
:param data : координаты точек.
:param func : тестовая функция, в виде вызываемого объекта.
:param lbl : подпись для точек.
:param file_name : название файла для сохранения графика.
:param x_label : подпись оси X.
:param y_label : подпись оси Y.
:param title : название графика.
:return: None
"""
h = 0.2
delta = 0.5
l = 2
data = np.array(data)
graph = Graph()
settings = Settings()
if settings.dimension != 2:
raise ValueError(
"График движения точки строиться для функции двух переменных.")
with open(settings.abs_path_test_func, 'r') as f:
tf = json.load(f)
constraints_x = [tf['constraints_down'][0], tf['constraints_high'][0]]
constraints_y = [tf['constraints_down'][1], tf['constraints_high'][1]]
x, y, z, levels = make_contour_data(func, constraints_x, constraints_y, h,
delta, l)
plt.contour(x, y, z, levels=levels)
arrowprops = {
'arrowstyle': '-|>',
'linewidth': 1.5,
'fc': 'k', # заливка
'ec': 'k', # контур
}
for i in range(len(data)):
graph.axes.plot(data[i][:, 0],
data[i][:, 1],
label=lbl[i],
marker='o',
linestyle='') # color='r'
for j in range(len(data[i]) - 1):
graph.axes.annotate('',
xy=(data[i][j + 1][0], data[i][j + 1][1]),
xytext=(data[i][j][0], data[i][j][1]),
arrowprops=arrowprops)
graph.axes.grid()
graph.set_labels(xlabel=x_label,
ylabel=y_label,
title=title,
legend_title="")
graph.set_legend_pos(settings.legend_position)
plt.savefig(file_name, bbox_inches='tight')
plt.show()
def graph_convergence_coord(data,
x,
lbl=None,
file_name=None,
x_label="",
y_label="",
title="",
single_graph=False,
marker=None):
"""
Функция построения графика сходимости по координатам.
Строит график изменения координат в зависимости от итераций.
Пример вызова 1:
x = [0, 1, 2, 3, 4, 5] # номер итерации
data = [[5, 5], [2.43, 4.7], [1.52, 4.61], [0.5, 4.56], [-1.1, 4.2], [-1.99, 4.01]] # изменения координат
labels = ["${x}{_0}$", "${x}{_1}$"] # массив подписей к данным с использованием нотации TeX.
graph_convergence_coord(data, x, lbl=labels,
file_name="42.png", x_label="t", y_label="x",
title="Сходимость алгоритма к глобальному экстремуму по координатам",
single_graph=False)
Пример вызова 2:
x = [0, 1, 2, 3, 4, 5] # номер итерации
data = [[[5, 5], [2.43, 4.7], [1.52, 4.61], [0.5, 4.56], [-1.1, 4.2], [-1.99, 4.01]],
[[5, 5], [2.5, 4.89], [1.38, 4.64], [-0.12, 4.27], [-1.76, 4.15], [-2.03, 3.98]]]
labels = [["${x}{_0} GSA$", "${x}{_1} GSA$"],
["${x}{_0} SAC$", "${x}{_1} SAC$"]]
graph_convergence_coord(data, x, lbl=labels,
file_name="42.png", x_label="t", y_label="x",
title="Сходимость алгоритма к глобальному экстремуму по координатам",
single_graph=False)
Если в последнем примере single_graph=False, то будет два графика отдельно для GSA и для SAC
(имена файлов в этом случае будут "42_0.png" и "42_1.png").
Если же single_graph=True, то будет один график с 4-мя линиями.
:param data : список с данными.
:param x : одномерный список значений для рисок по оси X.
:param lbl : список подписей для линий.
:param file_name : название файла для сохранения графика, например : "42.png".
:param x_label : подпись оси X, в виде строки.
:param y_label : подпись оси Y, в виде строки.
:param title : название графика.
:param single_graph : флаг, если установлено False - график сходимоти для каждого набора будет свой,
если установлено значение True - все данные будут на одном графике.
:return: None
"""
graph = Graph()
graph.set_params()
settings = Settings()
dim = settings.dimension
markers = [
'o', 'x', 'v', '^', '<', '>', 's', 'p', '*', 'h', 'H', '+', 'D', 'd',
'|', '_'
]
graph.set_labels(xlabel=x_label,
ylabel=y_label,
title=title,
legend_title="")
data = np.array([np.array(d) for d in data])
if 2 * len(data) > len(markers):
markers_list = markers.append(markers[:(2 * len(data) - len(markers))])
else:
markers_list = markers
markers_idx = generate_rand_int_list(2 * len(data))
if len(data.shape) == 2 and data.shape[-1] == dim:
if len(lbl) != dim:
raise ValueError("Ожидается параметр lbl длиной " + str(dim) +
", текущая длина " + str(len(lbl)))
marker = '' if (marker is None) and (len(data) >= 15) else None
for j in range(dim):
graph.axes.plot(x,
data[:, j],
label=lbl[0][j],
linewidth=1.5,
marker=markers_list[markers_idx[j]]
if marker is None else marker)
elif len(data.shape) == 2 and data.shape[-1] != dim:
marker = '' if (marker is None) and (data.shape[-1] >= 15) else None
for j in range(len(data)):
graph.axes.plot(x,
data[j],
label=lbl[j],
linewidth=1.5,
marker=markers_list[markers_idx[j]]
if marker is None else marker)
else:
lbl = np.array(lbl)
if lbl.shape[0] != len(data) or lbl.shape[-1] != dim:
raise ValueError("Ожидается параметр lbl длиной " +
str(len(data)) + ", текущая длина " +
str(len(lbl)) + ", с подмассивами длиной " +
str(dim) + ", текущая длина подмассивов" +
str(lbl.shape[-1]))
marker = '' if (marker is None) and (data.shape[-2] >= 15) else None
for i in range(len(data)):
for j in range(dim):
graph.axes.plot(x,
data[i, :, j],
label=lbl[i][j],
linewidth=1.5,
marker=markers_list[markers_idx[dim * i + j]]
if marker is None else marker)
if not single_graph:
graph.set_legend_pos(settings.legend_position)
# name = file_name[:file_name.find('.')] + "_" + str(i) + file_name[file_name.find('.'):]
plt.savefig(file_name[i], bbox_inches='tight')
plt.show()
if i == len(data) - 1:
return
else:
graph = Graph()
graph.set_labels(xlabel=x_label,
ylabel=y_label,
title=title,
legend_title="")
graph.set_legend_pos(settings.legend_position)
plt.savefig(file_name, bbox_inches='tight')
plt.show()
