将Python函数传递给Gnuplot

尽管如此,在Gnuplot中绘制Python函数并不简单
是一些解决方案.例如,可以将其值转换为数组或
手动将其表达式转换为Gnuplot的语法.这是一个
使用模块Gnuplot.py作为接口的示例：

#!/usr/bin/env python

import Gnuplot
import numpy as np

## define function ##
func = lambda x, x0, y0, w: y0 * np.exp( -4*np.log(2) * ( (x-x0) / w )**2 )
# also works with a regular function:
# def func(x, x0, y0, w):
    # return y0 * np.exp( -4*np.log(2) * ( (x-x0) / w )**2 )
popt = (10.1, 5, 2)

## linspace ##
x = np.linspace(0, 20, num=1000) # (x min, x max, number of points)
y = func(x, *popt)
func_linspace = Gnuplot.Data(x, y, with_='lines', title='linspace')

## expression “translation” (lambda only) ##
func_translation = Gnuplot.Func(
    '{y0} * exp( -4*log(2) * ( (x-{x0}) / {w} )**2 )'.format(
        x0=popt[0],
        y0=popt[1],
        w=popt[2],
        ),
    title='expression translation')

## plot ##
g = Gnuplot.Gnuplot()
g.plot(func_linspace, func_translation)

第一种方法可以很好地使用相当多的点但是在失败时失败
放大太多或改变窗口超出阵列的限制,而
第二个适用于任何缩放级别.为了说明这一点,让我们放大
上一个脚本的输出：

因此,找到一种绘制Python函数的方法会很有趣
(lambda或常规函数)作为Gnuplot函数.我能想到两个
解决方案：自动翻译表达式(仅适用于“简单”
lambda函数“),或者让Gnuplot直接使用Python函数.

第一个解决方案：表达式翻译(仅限简单的lambda函数)

这种方法不仅难以自动化,而且也是不可能的
用精心设计的功能来实现.但是我们仍然可以使用这种方法
对于简单的lambda函数.要绘制实现的行为：

>>> def lambda_to_gnuplot(func, popt):
...     # determine if translation is possible
...     # extract function expression and replace parameters with values
...     return func_expression # str
>>> lambda_to_gnuplot(
...     lambda x, x0, y0, w: y0 * np.exp( -4*np.log(2) * ( (x-x0) / w )**2),
...     (10.1, 5, 2))
'5 * exp( -4*log(2) * ( (x-10.1) / 2 )**2 )'

有没有办法在python中实现这个lambda_to_gnuplot函数？

第二种解决方案：直接将Python函数传递给Gnuplot

“完美”的解决方案是让Gnuplot使用Python函数.在我的
最大胆的梦想,它是这样的：

>>> def func(x, x0, y0, w):
...     if x < x0:
...         return 0
...     else:
...         return y0 * np.exp( -4*np.log(2) * ( (x-x0) / w )**2)
>>> func_direct = Gnuplot.PyFunction(lambda x: func(x, 10.1, 5, 2))
>>> g.plot(func_direct)

这是最容易使用的解决方案,但它的实现非常简单
坚韧,即使不是不可能.有关此解决方案可能的任何提示
实施？答案当然可以绕过Gnuplot.py.

解决方法:

我不确定我是否完全回答了你的问题,但你可以尝试在gnuplot中执行你的python脚本作为系统调用传递参数.

例如,想象一下简单的python脚本test.py：

import sys

x=float(sys.argv[1])

print x**2

当从shell调用时,它将返回参数的平方：

:~$python test.py 2
4.0
:~$python test.py 3
9.0
:~$python test.py 4
16.0

现在,在gnuplot中,将其转换为函数：

gnuplot> f(x) = real(system(sprintf("python test.py %g", x)))
gnuplot> print f(1)
1.0
gnuplot> print f(2)
4.0
gnuplot> print f(3)
9.0
gnuplot> print f(4)
16.0

我添加了real(),以便系统调用的字符串输出转换为float.现在,您可以将其用作常规gnuplot函数.我不需要提到这将花费更长的时间来执行而不仅仅是绘制x ** 2：

f(x) = real(system(sprintf("python test.py %g", x)))
plot f(x)

标签：python,python-3-x,gnuplot
来源： https://codeday.me/bug/20190628/1315971.html