【作者前言】

對于科技工作者來說，gnuplot 是一個非常好用的繪圖軟件。因為感慨于gnuplot 中文資料和文檔的缺乏，我于數(shù)月之前在科學網(wǎng)博客開始撰寫“談談gnuplot”系列博文，至今已寫了四十五篇。

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雖然還有不少細節(jié)問題沒有涉及，但是我覺得這些博文已經(jīng)可以構(gòu)成一個比較完整的gnuplot 中文教程。對大多數(shù)用戶來說，這一系列博文已經(jīng)涵蓋了日常應用的需要。為了方便大家閱讀，我現(xiàn)在將這一系列博文集結(jié)編輯成為此教程，以CC BY-NC-SA 知識共享協(xié)議發(fā)布。

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之前講了如何用gnuplot 進行數(shù)據(jù)繪圖。實驗中經(jīng)常碰到的情況是，我們要同時處理多組數(shù)據(jù)。這一次我們來講一講，怎樣把多組數(shù)據(jù)繪制到同一個圖上。還拿城市降水量舉例，下面是我們的數(shù)據(jù)文件，文件名是“precipitation.dat”：

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### 文件開始###
# 各城市月平均降水量(mm)
#
# 月份北京上海
# ======================
1 2 . 5 38 .1
2 5 . 1 58 .4
3 10.2 81. 3
4 25.4 101.6
5 27.9 114.3
6 71.1 152.4
7 175.3 129.5
8 182.9 132.1
9 48.3 154.9
10 17.8 61. 0
11 5 . 1 50 .8
12 2 . 5 35 .6
### 文件結(jié)束###

我們在gnuplot 里面執(zhí)行下面的命令：

gnuplot> set xlabel “月份”
gnuplot> set ylabel “降水量（毫米）”
gnuplot> set t i t l e “各城市月平均降水量”
gnuplot> set xrange [ 0 . 5 : 1 2 . 5 ]
gnuplot> set xtics 1 ,1 ,12
gnuplot> plot ” p r e c i p i t a t i o n . dat ” using 1 : 2 w lp pt 5 ,
> ” p r e c i p i t a t i o n . dat ” using 1 : 3 w lp pt 7

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這里我們用了一個新的命令：using。在我們的數(shù)據(jù)文件包含超過一組數(shù)據(jù)時，我們可以用using 指定使用哪列數(shù)據(jù)。例如using 1:2 表示使用第一列和第二列數(shù)據(jù)，第一列為橫軸，第二列為縱軸。以此類推，using 1:3 表示使用第一列和第三列數(shù)據(jù)。如果想把多組數(shù)據(jù)繪制到一個圖上，只要使用一個plot 命令，后面跟多組數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)之間用逗號隔開就可以了。

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顯然，這里的圖例又把圖像搞亂了。我們沒有像以前那樣把圖例去掉，因為這里有兩組數(shù)據(jù)，我們需要保留圖例。怎么辦呢？我們來使用下面的命令：

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gnuplot> plot ” p r e c i p i t a t i o n . dat ” u 1 : 2 w lp pt 5 t i t l e “北京” ,
> ” p r e c i p i t a t i o n . dat ” u 1 : 3 w lp pt 7 t i t l e “上?！?/span>

注意到了嗎？這里我們使用了字母u 作為using 的縮寫。另外，這里用了新的參數(shù)title。這里的title 和之前我們用過的set title 不同。set title 指定的是整個圖的標題，而這里的title 跟在每一組數(shù)據(jù)參數(shù)后面，指定的是每組數(shù)據(jù)對應的圖例中的title。這樣，我們的圖看起來整潔多了。

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using 命令除了指定所用的數(shù)據(jù)列，還可以對數(shù)據(jù)進行運算操作。例如，我們現(xiàn)在還是繪制上面的數(shù)據(jù)，但是降水量單位使用英寸而不是毫米。我們知道，1英寸=25.4毫米，所以我們執(zhí)行下面的命令：

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gnuplot> set ylabel “降水量（英寸）”
gnuplot> plot ” p r e c i p i t a t i o n . dat ” u 1 : ( $2 / 2 5 . 4 ) w lp pt 5 t i t l e “北京” ,
> ” p r e c i p i t a t i o n . dat ” u 1 : ( $3 / 2 5 . 4 ) w lp pt 7 t i t l e “上海”

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在對特定列的數(shù)據(jù)進行運算操作時，我們需要在列號之前加上$ 符號，這樣表示該數(shù)據(jù)的值。雖然這里的例子是同一個文件里的多組數(shù)據(jù)，但是如果數(shù)據(jù)存在多個文件里，這里的命令同樣適用。

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本文整理自科學網(wǎng)馬歡老師的博客，感謝原作者的分享。

想看到Gunplot實際操作？歡迎關(guān)注“基于CP2K電子結(jié)構(gòu)理論計算線上培訓班”第二講Linux入門知識。

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主講：蘭晶崗，蘇黎世大學博士，導師為從頭算分子動力學領(lǐng)域世界頂尖學者Hutter教授，長期從事從頭算分子動力學，固-氣-液界面，電化學，振動光譜模擬相關(guān)研究。CP2K開發(fā)和應用者。

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