如何用Gnuplot处理并绘制含字符串的第11列数据？

数据示例 #

1           2                   3                   …   10    11
    1           1.0000000e-06       1.0000000e-06       …   0 
    2           2.5000000e-06       1.5000000e-06       …   0     #dt_grow
    3           4.7500000e-06       2.2500000e-06       …   0     #dt_grow
    4           8.1250000e-06       3.3750000e-06       …   0     #dt_cfl
    5           1.2450703e-05       4.3257029e-06       …   1     #dt_mach, max_iteration_turbulence
    6           1.6811013e-05       0.3603104e-06       …   0     #dt_grow

第11列特点 #

• 第1行第11列无值
• 所有值均以#开头，无引号包裹
• 包含多种不同条目（如#dt_piso、#dt_piso, 2*max_piso reached等）
• 当第11列含附加信息时，第10列值非零
• 数据行数约为10^6量级

尝试过的报错命令 #

# 直接调用第11列，报错x范围无效
p "file" u 1:11 w l
# 输出：--> x range is invalid

# 尝试字符串拼接判断，报错无有效数据点
p "file" u 1:(''.$11 eq "#dt_cfl" ? 1 : 0) w l
# 输出：--> warning: Skipping data file with no valid points. x range is invalid

# 用column()调用，报错字符串操作应用于非字符串类型
p "file" u 1:(column(11) eq "#dt_cfl" ? 1 : 0) w l
# 输出：--> internal error : STRING operator applied to non-STRING type

# 用strcol()调用，同样报错字符串类型不匹配
p "file" u 1:(strcol(11) eq "#dt_cfl" ? 1 : 0) w l
# 输出：--> internal error : STRING operator applied to non-STRING type

# 错误使用splot，报错需要1或3列数据
splot "time.out" u 1:(11 eq "#dt_cfl" ? 1 : 0) w l
# 输出：--> Need 1 or 3 columns for cartesian data

# 尝试自定义函数，同样无法解决
f(x)= ''.x eq "#dt_cfl" ? 1 : 0

解决方案 #

1. 基础字符串映射 #

Gnuplot中strcol(n)用于提取第n列的字符串，空值会返回空字符串。通过自定义函数将不同字符串映射为数值：

# 定义映射规则，可根据实际条目扩展
map_comment(s) = s eq "#dt_grow" ? 1 : \
                 s eq "#dt_cfl" ? 2 : \
                 s eq "#dt_mach, max_iteration_turbulence" ? 3 : \
                 0  # 未匹配条目返回0

# 绘制演化曲线，第1列为x轴，映射值为y轴
plot "file" u 1:(map_comment(strcol(11))) w l title "Comment Evolution"

2. 结合第10列附加信息 #

利用第10列非零的特性，在映射时叠加该列数值，突出特殊状态：

map_with_col10(s, col10) = s eq "#dt_grow" ? 1 : \
                           s eq "#dt_cfl" ? 2 : \
                           s eq "#dt_mach, max_iteration_turbulence" ? 3 + col10 : \
                           0

plot "file" u 1:(map_with_col10(strcol(11), $10)) w l title "Comment with Col10 Info"

3. 大数据量优化 #

针对10^6行的数据集，提前导出映射结果可提升绘图效率：

set table "temp_mapped.dat"  # 将映射结果写入临时文件
plot "file" u 1:(map_comment(strcol(11))) with table
unset table

plot "temp_mapped.dat" u 1:2 w l title "Optimized Mapping"

4. 处理带逗号的复杂条目 #

Gnuplot默认以空白符分割列，逗号属于列内容的一部分，直接用strcol(11)即可完整提取带逗号的字符串，无需额外处理。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Salvatore