scripts/plot.py

   1 """Procedures for plotting graphs."""
   2 import sys
   3 import matplotlib.pyplot as plt
   4 import numpy as np
   5
   6 import scenario
   7
   8 def boxplot(w={}, t="", yl=None, lx="Scenario [-]", ly=""):
   9     """Plot boxplot graph.
  10
  11     Keyword arguments:
  12     w -- What to plot.
  13     t -- Graph title.
  14     yl -- Y axis limit [min, max].
  15     """
  16     f, ax = plt.subplots()
  17
  18     ax.set_title("{} (log yscale)".format(t))
  19     ax.set_yscale("log")
  20     ax.set_xlabel(lx)
  21     ax.set_ylabel(ly)
  22
  23     ax.boxplot([v for k, v in w.items()], labels=[k for k, v in w.items()])
  24     ax.minorticks_on()
  25     ax.grid(
  26         which="major",
  27         axis="y",
  28         linestyle="-",
  29         linewidth="0.5",
  30         color="gray",
  31     )
  32     ax.grid(
  33         which="minor",
  34         axis="y",
  35         linestyle=":",
  36         linewidth="0.5",
  37         color="gray",
  38     )
  39     if yl:
  40         ax.set_ylim(yl)
  41     plt.savefig("out.eps", bbox_inches="tight")
  42     plt.close()
  43
  44 def barplot(wl=[], t="", yl=None, lx="Scenario [-]", ly=""):
  45     """Plot barplot graph.
  46
  47     Keyword arguments:
  48     wl -- What to plot list.
  49     t -- Graph title.
  50     yl -- Y axis limit [min, max].
  51     """
  52     if len(wl) < 1:
  53         raise ValueError
  54     elif len(wl) == 1:
  55         wl.append([])
  56     f, ax = plt.subplots()
  57     ax.set_title(t)
  58     ax.set_xlabel(lx)
  59     ax.set_ylabel(ly)
  60     w = wl[0]
  61     ax.bar(
  62         range(len(w)),
  63         [v for k, v in w.items()],
  64         tick_label=[k for k, v in w.items()],
  65         width=1 / (len(wl) + 1),
  66     )
  67     for i in range(1, len(wl) - 1):
  68         w = wl[i]
  69         ax.bar(
  70             [j + i * 1/len(wl) for j in range(len(w))],
  71             [v for k, v in w.items()],
  72             width=1 / (len(wl) + 1),
  73         )
  74     ax.minorticks_on()
  75     ax.grid(
  76         which="major",
  77         axis="y",
  78         linestyle="-",
  79         linewidth="0.5",
  80         color="gray"
  81     )
  82     ax.grid(
  83         which="minor",
  84         axis="y",
  85         linestyle=":",
  86         linewidth="0.5",
  87         color="gray",
  88     )
  89     if yl:
  90         ax.set_ylim(yl)
  91     plt.savefig("out.eps", bbox_inches="tight")
  92     plt.close()
  93
  94 def histplot(w={}, t=""):
  95     """Plot histogram graph.
  96
  97     Keyword arguments:
  98     w -- What to plot.
  99     t -- Graph title.
 100     """
 101     f, ax = plt.subplots()
 102     ax.set_title("{} (log yscale)".format(t))
 103     ax.set_yscale("log")
 104     ax.set_xlim(-10, 500)
 105     ax.set_xlabel(lx)
 106     ax.set_ylabel(ly)
 107
 108     COLORS = ["tab:orange", "tab:red", "tab:blue", "tab:green"]
 109     i = 0
 110
 111     for ck, cv in w.items():
 112         ax.hist(
 113             [v for k, v in w.items() if k == ck],
 114             #alpha = 0.5,
 115             histtype = "step",
 116             #bins = 30,
 117             color=COLORS[i]
 118         )
 119         X_WHERE = np.percentile([v for k, v in w.items() if k == ck], [95])
 120         print("percentile is {}".format(X_WHERE))
 121         plt.axvline(X_WHERE, lw=1, linestyle="--", color=COLORS[i])
 122         i += 1
 123
 124     ax.minorticks_on()
 125     ax.grid(
 126         which="major",
 127         axis="y",
 128         linestyle="-",
 129         linewidth="0.5",
 130         color="gray",
 131     )
 132     ax.grid(
 133         which="minor",
 134         axis="y",
 135         linestyle=":",
 136         linewidth="0.5",
 137         color="gray",
 138     )
 139     plt.legend([k for k, v in w.items()])
 140     plt.savefig("out.eps", bbox_inches="tight")
 141     plt.close()
 142
 143 if __name__ == "__main__":
 144     if len(sys.argv) > 1:
 145         w = sys.argv[1]
 146     else:
 147         w = "time"
 148     if len(sys.argv) > 2:
 149         scenario.DNAME = sys.argv[2]
 150
 151     plt.rcParams["font.size"] = 22
 152     plt.rcParams["font.family"] = "sans-serif"
 153     plt.rcParams["figure.figsize"] = [12, 4]
 154
 155     if w == "time":
 156         boxplot(scenario.time(), "Elapsed time", yl=[0.05, 200], ly="Time [s]")
 157     elif w == "htime":
 158         histplot(scenario.time(), "Elapsed time histogram")
 159     elif w == "cost":
 160         boxplot(scenario.cost(), "Final path cost", yl=[10, 400], ly="Cost [m]")
 161     elif w == "hcost":
 162         histplot(scenario.cost(), "Final path cost histogram")
 163     elif w == "orig_cost":
 164         boxplot(scenario.orig_cost(), "Original path cost", yl=[10, 400], ly="Cost [m]")
 165     elif w == "orig_hcost":
 166         histplot(scenario.orig_cost(), "Original path cost histogram")
 167     elif w == "cusp":
 168         boxplot(scenario.cusp(), "Changes in direction", ly="Changes [-]")
 169     elif w == "hcusp":
 170         histplot(scenario.cusp(), "Changes in direction histogram")
 171     elif w == "error":
 172         barplot(
 173             scenario.error_rate(),
 174             "Path not found rate",
 175             ly="Path not found [%]",
 176         )
 177     elif w == "iter":
 178         boxplot(
 179             scenario.iter(),
 180             "Number of iterations",
 181             yl=[1, 1000],
 182             ly="Iterations [-]",
 183         )
 184     else:
 185         print("""The following arguments are allowed:
 186
 187         time, htime, cost, hcost, cusp, hcusp, error, iter
 188         """)