在數(shù)學(xué)計(jì)算、科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常需要畫出一些圖表來輔助理解、分析和查看過程數(shù)據(jù)及結(jié)果數(shù)據(jù)。Python語言中有著名的Matplotlib庫來做這些輔助工作，Go語言中也有類似的第三方庫Gonum，本文將基于實(shí)例介紹利用gonum/plot子包繪制圖表的應(yīng)用。

*?gonum/plot包簡(jiǎn)介

Gonum包是Go語言中一個(gè)優(yōu)秀的第三方庫，包含很多子包，其中也提供了專門用于圖表繪制的包，主要在gonum/plot子包及其再下一級(jí)的子包中提供了大量進(jìn)行圖表繪制的數(shù)據(jù)類型和函數(shù)。本節(jié)中我們將循序漸進(jìn)圍繞一些實(shí)例來進(jìn)行介紹。

在使用該包來進(jìn)行繪圖前，需要用

go get -v gonum.org/v1/plot?

命令來獲取gonum/plot包以及其所有子包。但該命令運(yùn)行前還需要一些環(huán)境，還應(yīng)該先用前面所述的獲取golang.org/x/tools包的方法，在命令提示符下，用cd命令進(jìn)入src目錄的golang.org子目錄的再下一級(jí)x子目錄（即絕對(duì)路徑為c:\goprjs\src\golang.org\x的目錄），然后運(yùn)行git clone https://github.com/golang/image.git 命令來獲取Go語言中有關(guān)圖形處理的基礎(chǔ)工具包。安裝完畢后再運(yùn)行 go get gonum.org/v1/plot 命令來安裝gonum/plot包才能成功。

* 在用go get命令安裝第三方包時(shí)，如果安裝不成功并根據(jù)錯(cuò)誤信息發(fā)現(xiàn)是由于其依賴的golang.org/x下的子包無法安裝導(dǎo)致的，都可以用類似的方法來處理，即用git

clone https://github.com/golang/XXXXX.git 命令將其獲取至src目錄的golang.org/x子目錄中，注意將“XXXXX”換成所需的包名，其中“.git”可以省略。

* 最基本的折線圖繪制

假設(shè)我們有一組數(shù)據(jù)，代表空間中的幾個(gè)點(diǎn)，用(x, y) 這樣的坐標(biāo)值來表示，現(xiàn)在希望畫出這幾個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)圖，那么可以用類似下面的代碼來實(shí)現(xiàn)。

package main

import (

? "gonum.org/v1/plot"

? "gonum.org/v1/plot/plotter"

? "gonum.org/v1/plot/plotutil"

? "gonum.org/v1/plot/vg"

)

func main() {

? p, _ := plot.New()

? p.Title.Text = "Gonum plot示例"

? p.X.Label.Text = "X"

? p.Y.Label.Text = "Y"

? points := make(plotter.XYs, 4)

? points[0].X = 0.0

? points[0].Y = 0.0

? points[1].X = 1.0

? points[1].Y = 1.0

? points[2].X = 2.0

? points[2].Y = 4.0

? points[3].X = 3.0

? points[3].Y = 9.0

? plotutil.AddLinePoints(p,"y = x * x", points)

? p.Save(4*vg.Inch, 4*vg.Inch, "points.png")

}

代碼 5?46 gonum/plot包繪制基礎(chǔ)折線圖

* 注：本系列文章中的代碼，一般可以在https://github.com/topxeq/goexamples中找到，本例可參考其中的plot1代碼。

代碼5?46應(yīng)該是用gonum/plot繪制圖表最簡(jiǎn)單的例子了。首先做一下將用到的包或子包的引用聲明。然后用plot.New函數(shù)來新建一張圖表，它的第二個(gè)返回值是一個(gè)表示異常的變量，但由于一般這個(gè)調(diào)用不會(huì)出現(xiàn)異常，因此我們把它丟棄，而變量p則被賦值為plot.New函數(shù)的第一個(gè)返回值，即這個(gè)圖表變量的指針。

接下來給p.Title.Text賦值將設(shè)定該圖表的標(biāo)題，給p.X.Label.Text和p.Y.Label.Text賦值將分別設(shè)置坐標(biāo)系中X軸和Y軸的名稱。要繪制曲線的數(shù)據(jù)放在points變量中，這是一個(gè)結(jié)構(gòu)類型plotter.XYs（在子包gonum.org/v1/plot/plotter中定義），我們用make函數(shù)來給它分配4個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的空間來代表4個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。下面的幾條語句是分別設(shè)置這4個(gè)點(diǎn)的X、Y坐標(biāo)值。

然后用plotutil包中的AddLinePoints函數(shù)來將這4個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)加入圖表p中，這4個(gè)點(diǎn)代表要繪制的一條折線。plotutil.AddLinePoints函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)是要加入折線的圖表名，第二個(gè)參數(shù)是為該折線起一個(gè)顯示用的名字，第三個(gè)參數(shù)就是plotter.XYs類型的點(diǎn)數(shù)據(jù)。

最后，調(diào)用plot類型的Save函數(shù)來將該圖表保存為一個(gè)圖片。plot.Save的前兩個(gè)參數(shù)分別代表要保存成圖片的寬度與高度，4*vg.Inch表示我們要保存成4英寸的寬度和高度，vg.Inch是在gonum.org/v1/plot/vg子包中定義的一個(gè)常量，還可以用vg. Centimeter和vg. Millimeter來表示分米與毫米。第三個(gè)參數(shù)表示要保存的圖片文件名，plot.Save會(huì)自動(dòng)根據(jù)文件的名字來判斷要保存的圖片類型，目前支持.eps、.jpg、.jpeg、.pdf、.png、.svg、.tif和.tiff等擴(kuò)展名，也就意味著以這些擴(kuò)展名命名的文件將被識(shí)別并按要求格式來保存。本例中是按png格式的圖片來保存的。運(yùn)行本段代碼后，在當(dāng)前目錄下會(huì)新產(chǎn)生一個(gè)名叫“points.png”的文件，其中內(nèi)容就是輸出的圖表，用圖片查看軟件打開查看如下，

圖5.7 gonum/plot包繪制的基礎(chǔ)折線圖

這是一個(gè)表示y = x2函數(shù)關(guān)系的折線圖，其中有4個(gè)圓點(diǎn)對(duì)應(yīng)我們送入的4個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。從本例可以看出，使用gonum/plot進(jìn)行基本的圖表繪制非常方便，所需的代碼量也很少。