Построение графиков функций
Функции и их графики — одна из самых увлекательных тем в школьной математике. Жаль только, что проходит она… мимо уроков и мимо учеников. На нее вечно не хватает времени в старших классах. А те функции, которые проходят в 7-м классе, — линейная функция и парабола — слишком просты и незамысловаты, чтобы показать все разнообразие интересных задач.
Умение строить графики функций необходимо для решения задач с параметрами на ЕГЭ по математике. Это одна из первых тем курса математического анализа в вузе. Это настолько важная тема, что мы в ЕГЭ-Студии проводим по ней специальные интенсивы для старшеклассников и учителей, в Москве и онлайн. И часто участники говорят: «Жаль, что мы не знали этого раньше».
Но это не все. Именно с понятия функции и начинается настоящая, «взрослая» математика. Ведь сложение и вычитание, умножение и деление, дроби и пропорции — это все-таки арифметика. Преобразования выражений — это алгебра. А математика — наука не только о числах, но и о взаимосвязях величин.
Язык функций и графиков понятен и физику, и биологу, и экономисту. И, как сказал Галилео Галилей, «Книга природы написана на языке математики».
Точнее, Галилео Галилей сказал так:«Математика есть алфавит, посредством которого Господь начертал Вселенную».
Темы для повторения:
Понятие функции
Типы элементарных функций
Преобразования графиков функций
Производная функции
Асимптоты. Поведение функции в бесконечности
1. Построим график функции
Знакомая задача! Такие встречались в вариантах ОГЭ по математике. Там они считались сложными. Но сложного ничего здесь нет.
Упростим формулу функции:
при
График функции — прямая с выколотой точкой
2. Построим график функции
Выделим в формуле функции целую часть:
График функции — гипербола, сдвинутая на 3 вправо по x и на 2 вверх по y и растянутая в 10 раз по сравнению с графиком функции
Выделение целой части — полезный прием, применяемый в решении неравенств, построении графиков и оценке целых величин в задачах на числа и их свойства.
Он встретится вам также на первом курсе, когда придется брать интегралы.
3. Построим график функции
Он получается из графика функции растяжением в 2 раза, отражением по вертикали и сдвигом на 1 вверх по вертикали
4. Построим график функции
Главное — правильная последовательность действий. Запишем формулу функции в более удобном виде:
Действуем по порядку:
1) График функции y=sinx сдвинем на влево;
2) сожмем в 2 раза по горизонтали,
3) растянем в 3 раза по вертикали,
4) сдвинем на 1 вверх
Сейчас мы построим несколько графиков дробно-рациональных функций. Чтобы лучше понять, как мы это делаем, читайте статью «Поведение функции в бесконечности. Асимптоты».
5. Построим график функции
Область определения функции:
Нули функции: и
Промежутки знакопостоянства функции определим с помощью метода интервалов.
Прямая x = 0 (ось Y) — вертикальная асимптота функции.
Асимптота — прямая, к которой бесконечно близко подходит график функции, но не пересекает ее и не сливается с ней (смотри тему «Поведение функции в бесконечности. Асимптоты»)
Есть ли другие асимптоты у нашей функции? Чтобы выяснить это, посмотрим, как ведет себя функция, когда x стремится к бесконечности.
Раскроем скобки в формуле функции:
Если x стремится к бесконечности, то стремится к нулю. Прямая является наклонной асимптотой к графику функции.
6. Построим график функции
Это дробно-рациональная функция.
Область определения функции
Нули функции: точки — 3, 2, 6.
Промежутки знакопостоянства функции определим с помощью метода интервалов.
Вертикальные асимптоты:
Если x стремится к бесконечности, то у стремится к 1. Значит, — горизонтальная асимптота.
Вот эскиз графика:
Еще один интересный прием — сложение графиков.
7. Построим график функции
Если x стремится к бесконечности, то стремится к нулю и график функции будет бесконечно близко подходить к наклонной асимптоте
Если x стремится к нулю, то функция ведет себя как Это мы и видим на графике:
Вот мы и построили график суммы функций.
Теперь график произведения!
8. Построим график функции
Область определения этой функции — положительные числа, поскольку только для положительных x определен
Значения функции равны нулю при (когда логарифм равен нулю), а также в точках, где то есть при
При значение cos x равно единице. Значение функции в этих точках будет равно при
9. Построим график функции
Функция определена при Она четная, поскольку является произведением двух нечетных функций и График симметричен относительно оси ординат.
Нули функции — в точках, где то есть при при
Если x стремится к бесконечности, стремится к нулю. Но что же будет, если x стремится к нулю? Ведь и x, и sin x будут становиться меньше и меньше. Как же будет вести себя частное ?
Оказывается, что если x стремится к нулю, то стремится к единице. В математике это утверждение носит название «Первого замечательного предела».
А как же производная? Да, наконец-то мы до нее добрались.
Производная помогает более точно строить графики функций. Находить точки максимума и минимума, а также значения функции в этих точках.
10. Построим график функции
Область определения функции — все действительные числа, поскольку
Функция нечетна. Ее график симметричен относительно начала координат.
При x=0 значение функции равно нулю. При значения функции положительны, при отрицательны.
Если x стремится к бесконечности, то стремится к нулю.
Найдем производную функции
По формуле производной частного,
если или
В точке производная меняет знак с «минуса» на «плюс», — точка минимума функции.
В точке производная меняет знак с «плюса» на «минус», — точка максимума функции.
Найдем значения функции при x=2 и при x=-2.
Графики функций удобно строить по определенному алгоритму, или схеме. Помните, вы изучали ее в школе?
Общая схема построения графика функции:
1.
Область определения функции
2. Область значений функции
3. Четность — нечетность (если есть)
4. Периодичность (если есть)
5. Нули функции (точки, в которых график пересекает оси координат)
6. Промежутки знакопостоянства функции (то есть промежутки, на которых она строго положительна или строго отрицательна).
7. Асимптоты (если есть).
8. Поведение функции в бесконечности
9. Производная функции
10. Промежутки возрастания и убывания. Точки максимума и минимума и значения в этих точках.
Графики функций с модулями
Покажем полезные примеры построения графиков модулей функций. Такие графики с модулями встречаются на ЕГЭ в задачах с параметрами.
11. Построим графики функций:
а)
б)
в)
Решение:
а) Первый график построить легко. Выделим полный квадрат в формуле функции
График – квадратичная парабола, сдвинутая на 3 влево и на 1 вверх и перевернутая ветвями вниз.
б) Чтобы построить график функции зеркально отражаем относительно оси Х те части первого графика, которые лежали под ней. А та часть первого графика, которая лежала выше оси Х, остается на месте. Точки (2; 0) и (4; 0), в которых график пересекал ось Х, также остаются на месте.
в) Теперь график функции
Он тоже получается из графика первой функции, но преобразования другие. Часть первого графика, лежащая справа от оси Y, остается на месте. Действительно, модуль неотрицательного числа равен самому этому числу. Получили график функции для неотрицательных . И отражаем его зеркально относительно оси Y в левую полуплоскость.
12. Построим график функции
Функция определена при всех действительных х.
Нули функции:
Функция получается из элементарной функции в результате следующих преобразований:
1) Сдвиг на 2 единицы вниз,
2) Отражение части графика, лежащей ниже оси ОХ, в верхнюю полуплоскость. Стандартный прием при построении графика модуля функции.
13. Построим график функции
Ее график получается из графика функции сдвигом на 5 единиц вниз вдоль оси ОУ и симметричным отображением части графика, лежащей ниже оси ОХ, в верхнюю полуплоскость.
– вертикальная асимптота графика, — горизонтальная асимптота.
Читайте также: Асимптоты. Поведение функции в бесконечности
Спасибо за то, что пользуйтесь нашими статьями. Информация на странице «Построение графиков функций» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ. Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в ВУЗ или техникум нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий. Также вы можете воспользоваться другими статьями из разделов нашего сайта.
Публикация обновлена: 06.07.2023
20 программ и сервисов для создания диаграмм и графиков
Сложным отчётам и презентациям просто необходим качественный визуал, который поможет передать информацию доступно и понятно.
Одна картинка может заменить несколько страниц текста. Поэтому инфографика так популярна. Кроме того, создать её может каждый — с помощью специального софта: в этой статье мы собрали самые популярные программы, с помощью которых можно быстро сделать диаграммы, графики и схемы под любые задачи.
Содержание
- 1. Diagrams.net
- 2. Creately
- 3. Mindmeister
- 4. Canva
- 5. Crello
- 6. Gliffy.com
- 7. Microsoft Visio
- 8. SmartDraw.com
- 9. Grapholite.com
- 10. OmniGraffle
- 11. Textografo.com
- 12. Lucidchart.com
- 13. Dia
- 14. yEd Graph Editor
- 15. Pencil Project
- 16. LibreOffice Draw
- 17. Diagram Designer
- 18. PlantUML
- 19. AceIT Grapher
- 20. Advanced Grapher
1. Diagrams.net
Бесплатный онлайн-инструмент, с помощью которого можно сделать диаграммы, блок-схемы, графики, различные фигуры и объединять их во взаимосвязанные сложные проекты.
Чтобы начать работу с сервисом, нужно зайти на сайт, выбрать место для хранения создаваемых проектов — и можно приступать к построению диаграммы. В сервисе есть несколько готовых макетов. Их настройки доступны в верхней части главного экрана.
Плюсы:
- бесплатное использование;
- сохранение диаграмм в трёх форматах — JPEG, PNG, SVG;
- функция совместного редактирования;
- интеграция с Google Drive.
Минусы:
- мало готовых макетов.
2. Creately
Многофункциональный онлайн-конструктор, который доступен для совместной сетевой работы. Веб-ресурс предлагает готовые шаблоны с организационными диаграммами под конкретный вид бизнеса — маркетинг, медицина, продажи и т. д. Все ключевые функции можно легко найти, а стиль фигуры, её цвет, содержимое, тип шаблона меняются парой кликов.
Есть бесплатная и платная версии инструмента. В бесплатной версии доступны все базовые функции, но в одной папке можно создавать не более 3 файлов.
Плюсы:
- есть русский язык;
- большое количество готовых шаблонов;
- простой интерфейс;
- доступен совместный режим работы над проектом;
- 4 формата для сохранения файлов.
Минусы:
- ограничение функций в бесплатной версии.
3. Mindmeister
Отличный онлайн-инструмент для майндмэппинга (технологии составления интеллектуальных карт). В Mindmeister можно работать не только с картами, но также с презентациями и организационными диаграммами. В библиотеке доступны готовые шаблоны, в которые остаётся только внести информацию.
Благодаря режиму совместной работы разные сотрудники могут добавлять в одну диаграмму (на карту, в презентацию) элементы или наоборот — отменять изменения.
В бесплатной версии можно сделать не более 3 графических объектов, платный тариф количество проектов не ограничивает.
Плюсы:
- интеграция с онлайн-ресурсом MeisterTask;
- возможность встраивать инструмент на сайт;
- доступен совместный сетевой режим;
- функция создания презентаций;
- возможность загружать свои картинки и фоны для диаграмм.
Минусы:
- ограничение некоторых функций в бесплатной версии;
- готовые шаблоны только на английской языке.
4. Canva
Многофункциональный редактор для создания графики. В нем можно выбрать готовые макеты, которые привлекают внимание и обходят баннерную слепоту.
Для построения диаграмм доступно более двадцати групп шаблонов: гистограммы, линейные, кольцевые, круговые, организационные диаграммы, диаграмма Венна и другие. В шаблоне можно изменить цвета, текст, анимации.
В бесплатной версии приложения доступны все встроенные шаблоны, сотни фотографий для добавления в макет, совместный режим работы, 5 ГБ памяти в облачном хранилище.
Плюсы:
- понятный интерфейс;
- автоматическое сохранение изменений;
- доступен совместный режим;
- шаблоны сохраняются как индивидуальный готовый макет;
- есть мобильное приложение;
- большое количество функций в бесплатном тарифе.
Минусы:
- для работы требуется устройство с большим объёмом оперативной памяти и качественным Интернет-соединением.
5. Crello
Онлайн-инструмент, который подходит для регулярной работы с графическими данными. Для создания диаграммы можно использовать готовые шаблоны, отредактировать их под собственный стиль и цели. В диаграмму можно добавлять изображения, разнообразные фигуры, наклейки и другие объекты из готовой библиотеки медиафайлов.
После создания диаграммы её можно подогнать под нужные размеры, выгрузить сразу в социальные сети или скачать на компьютер.
Есть бесплатная и платная версии ресурса. В платной версии доступны такие популярные функции, как автоматическое удаление фона и режим совместной сетевой работы.
Плюсы:
- более 50 миллионов готовых медифайлов для редактирования проекта;
- доступен совместный режим;
- выгрузка файлов сразу в социальные сети;
- загрузка собственных визуальных элементов и шрифтов.
Минусы:
- ограниченные возможности при использовании офлайн-версии.
6. Gliffy.com
Gliffy подойдет для создания рабочих диаграмм, детализации последовательности действий команды, формирования блок-схем.
В редакторе есть возможность работать как с готовыми дизайнами, так и начать проект с нуля. У ресурса простое управление, которое разделено на две панели: боковая, которая используется для работы со вставкой и перемещением фигур, и верхняя, в которой размещены инструменты редактирования.
Можно использовать ресурс в рамках ограниченной бесплатной версии или оформить платную подписку.
Плюсы:
- несколько форматов для экспорта проектов — PDF, JPEG, PNG, SVG;
- доступен совместный режим;
- большая библиотека медиафайлов и элементов;
- авторские готовые шаблоны и дизайны;
- интеграция с Google Drive.
Минусы:
- для работы необходимо интернет.
7. Microsoft Visio
Этот инструмент входит в пакет офисных программ Microsoft Office 365. Поэтому доступен экспорт сведений из других инструментов Microsoft Office.
В библиотеке есть большое количество фигур и шаблонов для построения блок-схем, графиков, организационных диаграмм, планов этажей, технических проектов и других объектов. Доступна работа в офлайн-режиме. После подключения к интернету все изменения синхронизируются с аккаунтом пользователя.
Visio полностью платный: есть два плана, стоимость которых зависит от набора функций.
Плюсы:
- есть возможность подключения к базам данных;
- экспорт информации из других программ Microsoft Office;
- много готовых дизайнов и шаблонов для работы;
- доступен офлайн-режим.
Минусы:
- не хватает чата технической поддержки.
8. SmartDraw.com
Онлайн-инструмент подходит как для личных, так и для коммерческих задач.
В библиотеке доступно более 70 различных типов диаграмм.
В программе доступен интеллектуальный механизм форматирования. То есть если пользователь удаляет блоки или графические элементы, ресурс сам рассчитывает как эргономичнее расположить оставшиеся части схемы.
Доступна интеграция с другими облачными сервисами: например, можно экспортировать файлы из Microsoft Visio или совместно работать с файлами платформы через Atlassian.
Приложение платное, но для теста доступен семидневный бесплатный период.
Плюсы:
- интеллектуальный механизм форматирования;
- интеграция с другими ресурсами;
- 70 типов диаграмм;
- журнал внесенных изменений.
Минусы:
- нет бесплатного тарифа;
- только на английском языке.
9. Grapholite.com
Универсальный редактор, который работает как на ПК, так и на мобильных устройствах. В библиотеке доступно большое количество объектов, стилей, фигур.
Инструмент предоставляет уникальную функцию — черновой эскиз. С её помощью можно сделать диаграмму или интеллектуальную карту, которая выглядит как сделанная “от руки”. Также есть интеллектуальные алгоритмы соединений фигур, которые автоматически устанавливают кратчайшие связи между элементами.
Программа платная, доступно три тарифа. А для использования инструмента на планшете нужна отдельная подписка.
Плюсы:
- адаптация инструмента для планшетов;
- интеллектуальные алгоритмы соединений фигур;
- функция “черновой эскиз”;
- сохранение проекта в трех форматах — PNG, JPG, PDF и SVG.
Минусы:
- нет бесплатных тарифов и тестового периода.
10. OmniGraffle
Инструмент, который разработала компания Apple. В программе можно делать диаграммы, генеалогические древа, ментальные карты, графики, схемы и другое. Готовый проект можно экспортировать в 17 форматов.
В программе есть уникальная функция математического объединения нескольких форм в один объект.
В результате получается сгруппированная информативная схема.
Плюсы:
- 17 форматов для сохранения готового проекта;
- рисование нескольких версий диаграмм на разных холстах;
- большое количество готовых дизайнов и видов графики;
- математическое объединение нескольких форм в один объект.
Минусы:
- работает только на iOS.
11. Textografo.com
Инструмент, у которого есть функция автоматического объединения данных в готовую схему. Как это работает: пользователь вводит в поисковое окно хэштег нужной диаграммы, и шаблон превращается в графический проект с текстом и цифрами. В него можно добавить анимацию и визуальные эффекты.
Проекты сохраняются в облачном сервисе. Можно поделиться ссылкой с другими людьми для совместной работы.
Сервис платный. Есть 2 тарифа — основной и премиум, которые стоят 5 и 19 долларов соответственно.
Плюсы:
- функция автоматического сбора диаграммы;
- доступен совместный режим;
- интеграция с облачным сервисом;
- возможность добавить анимацию.
Минусы:
- нет бесплатного тарифа.
12. Lucidchart.com
Инструмент заточен под совместную сетевую работу. Можно создать умную схему, диаграмму или график и открыть коллегам доступ для редактирования по ссылке.
Сервис Lucidchart можно совместить с виртуальной доской Lucidspark, на которой демонстрируются все проекты компании и их взаимосвязь друг с другом. Также программа может интегрироваться с Google Workspace, Microsoft, Atlassian, Slack и другими платформами.
Доступна бесплатная версия с 25 МБ хранилища и возможностью создать до 5 графических проектов. Если нужно больше функций, можно выбрать один из 3 платных тарифов. Стоимость платной версии начинается от 7,95 долларов ежемесячно.
Плюсы:
- простой интерфейс;
- интеграция с крупными платформами;
- доступен совместный режим;
- сохранение проектов в форматах PDF, JPG, PNG;
- интеграция с виртуальной доской Lucidspark;
- бесплатный тариф.
Минусы:
- иногда возникают сложности с импортом изображений.
13. Dia
Бесплатный редактор диаграмм, который позволяет рисовать несколько типов графических объектов. Интерфейс программы на английском, но он интуитивно понятный. Есть возможность экспортировать многостраничные диаграммы.
Использовать программу можно на операционных системах Windows, Mac и Linux.
Плюсы:
- экспорт многостраничных диаграмм;
- работа на Windows, Mac и Linux;
- интуитивно простой интерфейс;
- одновременная работа по рисованию нескольких диаграммам.
Минусы:
- англоязычная версия.
14. yEd Graph Editor
Бесплатный редактор диаграмм, который позволяет как создавать проекты вручную, так и импортировать их из других источников. Работать с приложением помогают аннотации и всплывающие подсказки на элементах.
Готовые проекты можно экспортировать в виде растровой или векторной графики в форматах PNG, JPG, SVG, PDF и SWF.
Программа доступна на Windows, Unix/Linux и Mac.
Плюсы:
- работа на Windows, Unix/Linux и Mac;
- всплывающие подсказки;
- экспорт готовых проектов в нескольких форматах;
- большая библиотека элементов и изображений.
Минусы:
- сложный пользовательский интерфейс.
15. Pencil Project
Инструмент можно установить как самостоятельную программу или как дополнение к Firefox 3. Во втором случае, чтобы открыть рабочее окно, нужно перейти в панель инструментов браузера и нажать на “Эскиз карандаша”.
С помощью веб-ресурса можно создавать базовую графику с фигурами, аннотациями, элементами веб-страниц, виджетами. Готовый проект можно экспортировать в виде изображения PNG, веб-страницы, файла OpenOffice, PDF или в виде файла DOC.
Плюсы:
- быстрая установка;
- доступна браузерная версия;
- несколько форматов сохранения;
- понятный интерфейс.
Минусы:
- мало функций для профессионального использования.
16. LibreOffice Draw
Бесплатный многофункциональный редактор для построения схем, диаграмм, технических планов и других объектов. В библиотеке доступно множество элементов, которые можно группировать друг с другом, изменять их стиль, добавлять 3D-эффект.
Экспортировать готовые изображения можно в форматах PDF, EMF, EPS, JPEG, PNG, SVG, TIFF. Использовать программу можно на ведущих операционных системах Windows, Mac и Linux.
Плюсы:
- большая библиотека изображений и элементов для рисования;
- работа на Windows, Mac и Linux;
- несколько форматов сохранения;
- низкие технические требования.
Минусы:
- устаревший пользовательский интерфейс.
17. Diagram Designer
Бесплатный инструмент с большим количеством функций. С помощью программы можно сделать UML диаграммы, иллюстрации, блок-схемы и слайд-шоу.
Также в программе есть калькулятор, с помощью которого можно решать разнообразные уравнения за несколько секунд.
Форматировать текст внутри графических элементов можно только через текстовый редактор с использованием кода — это не всегда удобно.
Плюсы:
- бесплатная программа;
- доступны все базовые функции;
- встроенный калькулятор;
- можно сделать UML диаграммы, иллюстрации, блок-схемы и слайд-шоу.
Минусы:
- устаревший интерфейс;
- сложный процесс форматирования.
18. PlantUML
Для работы с этим бесплатным инструментом необходимо владеть языком программирования: все объекты и схемы пишутся через код. То есть программа подходит не всем.
При использовании кода можно автоматически генерировать диаграммы и базы данных. Также за счёт открытого кода можно создать уникальные графики, а не использовать готовые шаблоны, которые могут встречаться на разных ресурсах.
Плюсы:
- позволяет делать уникальные проекты;
- есть возможность автоматически генерировать диаграммы и базы данных;
- можно создать диаграмму в любом текстовом редакторе.
Минусы:
- нужны навыки программирования;
- не подходит для сложных и больших диаграмм.
19. AceIT Grapher
Бесплатный инструмент для построения сложной двухмерной и трёхмерной графики. Программа работает на основе математических функций — они позволяют сделать точные диаграммы. Кроме того, к математическим функциям можно привязывать дополнительные графики. В реальности это помогает создать информативную графику, объединяющую череду математических функций.
В AceIT Grapher нельзя сохранять проекты в совместимых с другими программами форматах. Но инструмент позволяет выводить полученный документ сразу в печать.
Плюсы:
- возможность создавать графики как в двухмерной, так и трёхмерной реальности;
- автоматизированное исследование математических функций;
- простой интерфейс;
- рисование дополнительных графиков.
Минусы:
- нет русского языка;
- нельзя сохранять проекты в популярных форматах.
20. Advanced Grapher
Бесплатная программа с простым интерфейсом, которая позволяет работать с производными и первообразными функциями. Как и в AceIT Grapher можно строить двухмерные и трёхмерные графики, а параметры и стиль оформления можно изменить с помощью окна «Свойства графика».
Для работы нужно скачать программу на сайте разработчика и установить.
Плюсы:
- возможность создавать как двухмерные, так и трёхмерные графики;
- работа с производными и первообразными функциями;
- бесплатная версия;
- есть русский язык.
Минусы:
- можно создавать только графики.
Help Online — Tutorials — График из пользовательского шаблона графика
Все книгиКниги, не связанные с программированием Руководство пользователя Учебные пособия Быстрая справка Справка OriginКниги по программированию X-Function Origin C LabTalk Programming Python Python (внешний) Automation Server LabVIEW VI Приложения Разработка приложений Code Builder Лицензия МОКА Орглаб | |
Содержание
Резюме В этом руководстве мы покажем вам, как сохранить график в виде пользовательского шаблона и отобразить новые данные в сохраненном пользовательском шаблоне. В Origin доступно два типа шаблонов графиков: стандартный шаблон и клонируемый шаблон. Клонируемый шаблон можно легко использовать для клонирования графика из новой рабочей книги/листа, несмотря на сложность композиции данных в целевом графике, но с одним условием: новые данные должны иметь ту же структуру данных, что и данные в целевом графике. Для сравнения, стандартный шаблон имеет больше свободы в отношении источника данных, но не имеет возможности дублировать график со сложной иерархией слоев или структурой данных. Из этого туториала вы узнаете, как:
Стандартный шаблонСоздание и сохранение шаблона стандартного графика Этот учебник связан с
Внесение новых данных в стандартный шаблон
Клонируемый шаблонСохранить график как клонируемый шаблон
Клонирование графика с помощью клонируемого шаблона
| |
1 Создание и сохранение шаблона стандартной диаграммы
Трудно построить такие новые данные одним щелчком мыши, используя стандартный шаблон графика. Итак, давайте сохраним этот график как клонируемый шаблон и клонируем этот график, используя данные из рабочей книги 
Английский | немецкий |日本語
Создание шаблонов диаграмм с использованием функций R
[Эта статья была впервые опубликована на R — Displayr и любезно предоставлена R-блогерами].
(Вы можете сообщить о проблеме с содержанием на этой странице здесь)
Хотите поделиться своим контентом с R-блогерами? нажмите здесь, если у вас есть блог, или здесь, если у вас его нет. Функции
R можно использовать для создания шаблонов диаграмм, которые обеспечивают согласованность внешнего вида отчетов. Этот пост содержит пошаговое руководство по созданию шаблонов диаграмм с использованием функций R.
Пользователи R уже должны быть знакомы с вызовом функций для выполнения расчетов и построения графиков. Однако, если вы используете функцию для создания графика, вам нужно иметь возможность запоминать, какие шрифты и цвета использовать каждый раз. Функции R можно использовать для быстрого создания стандартных диаграмм, сохраняя предпочтения для таких параметров, как шрифт и цвет.
Если вы никогда не создавали функцию в R или никогда не создавали функции для автоматизации создания диаграмм, то этот пост для вас! Этот пост написан для новичков, так что если вы разбираетесь в этих вещах, то пропустите пост.
Преимущество использования шаблонов диаграмм перед изменением кода R
Шаблоны диаграмм полезны для быстрого создания стандартных диаграмм с вашими предпочтительными настройками (например, размером шрифта, цветом и т. д.). Когда вы начинаете использовать R, вы делаете это, сохраняя код, который вы использовали для создания диаграммы, а затем повторно используете его с небольшими изменениями. Хотя это может сэкономить некоторое время, это, как правило, приводит к несоответствиям, поскольку при изменении одной диаграммы вы забываете изменить код везде, где используете одну и ту же диаграмму. Написание функции R может избавить вас от повторного использования всего кода.
Как создавать шаблоны диаграмм с помощью функций R
В этом посте я объясню, как создать шаблон для воспроизведения диаграммы, показанной ниже. Этот был создан с помощью пакета Displayr/flipStandardCharts на GitHub, но принципы, которые я собираюсь объяснить, могут быть применены практически к любому пакету для построения диаграмм в R.
Код, используемый для установки пакета:
библиотека( инструменты разработки)
install_github("Displayr/flipStandardCharts")
Данные:
ввп = c(156080, 89633, 8583, 15275, 12115, 3007, 24204, 1617, 1756, 9601, 617, 7834, 34999, 1727, 33629 7, 10179, 72374, 14214, 965, 42690 , 6299, 1126, 36165, 70529, 2200, 2101, 9991, 5442, 14045, 4635, 12164, 101445, 11015, 10267, 7509, 405083, 8376, 351, 14 765, 1427, 3669, 6217, 294841, 9015, 95584 , 3727, 47431, 4400, 42063, 25528, 19551, 16289, 19469, 31859, 221415, 2237, 11400, 67430, 20017, 11199145, 1442, 2263523 , 932259, 393436, 171489, 318744, 4939384, 38655, 133657, 1411246 , 114041, 6551, 15903, 47537, 296359, 3591, 11160, 21144, 66293, 283660, 304905, 152469, 1283162, 646438, 296966, 81322, 6952, 406840, 85774 9, 36180, 348743, 67220, 202616, 27318, 11927, 10547, 386428, 37848, 47433, 466366, 16560, 52395, 50425, 19802, 192925, 306143, 23137, 236785, 2465454, 14333, 3466757, 194559, 124343, 20047, 294054, 1849970, 27677, 6664, 42739, 59948, 10900, 10949, 6750, 4173, 770845, 370557, 469509, 204565, 186691, 37745, 89552, 43991, 1232088, 511000, 659827, 93270, 2618886, 1449, 9 047, 4588, 1765, 1529760, 57436, 87133, 525, 71584, 26797, 1016, 68763, 8023, 21517, 14027, 1045998, 13231, 55188, 917, 1379, 771, 20989, 1856 9100, 1204616, 4632, 166, 183, 322, 102, 185017, 293, 16929, 786, 1202, 395, 34, 774, 545866, 33806, 1796187, 247028, 282463, 97802, 3446, 27441, 192094, 3621, 52 420)
имена (ввп) = c('Алжир', 'Ангола', 'Бенин', 'Ботсвана', 'Буркина-Фасо', 'Бурунди', 'Камерун', 'Кабо-Верде', 'Центральноафриканская Республика', 'Чад' , «Коморские Острова», «Конго», «Демократическая Республика Конго», «Джибути», «Египет», «Экваториальная Гвинея», «Эфиопия», «Габон», «Гамбия», «Гана», «Гвинея», «Гвинея-Бисау», «Кот-д'Ивуар», «Кения», «Лесото», «Либерия», «Мадагаскар», «Малави», «Мали», «Мавритания», «Маврикий», «Марокко», « Мозамбик», «Намибия», «Нигер», «Нигерия», «Руанда», «Сан-Томе и Принсипи», «Сенегал», «Сейшельские острова», «Сьерра-Леоне», «Сомали», «Южная Африка», «Южная Судан», «Судан», «Свазиленд», «Танзания», «Того», «Тунис», «Уганда», «Замбия», «Зимбабве», «Афганистан», «Бахрейн», «Бангладеш», «Бутан». , 'Бруней-Даруссалам', 'Мьянма', 'Камбоджа', 'Китай', 'Тимор-Лешти', 'Индия', 'Индонезия', 'Иран', 'Ирак', 'Израиль', 'Япония', 'Иордания ', 'Казахстан', 'Южная Корея', 'Кувейт', 'Кыргызстан', 'Лаос', 'Ливан', 'Малайзия', 'Мальдивы', 'Монголия', 'Непал', 'Оман', 'Пакистан' , «Филиппины», «Катар», «Российская Федерация», «Саудовская Аравия», «Сингапур», «Шри-Ланка», «Таджикистан», «Таиланд», «Турция», «Туркменистан», «Объединенные Арабские Эмираты», «Узбекистан», «Вьетнам», «Йемен», «Албания», «Армения», «Австрия», «Азербайджан», «Беларусь», «Бельгия», «Босния и Герцеговина», «Болгария», «Хорватия», «Кипр», «Чехия», «Дания», «Эстония», «Финляндия», «Франция», «Грузия», «Германия», «Греция», «Венгрия», «Исландия», «Ирландия», « Италия», «Латвия», «Лихтенштейн», «Литва», «Люксембург», «Македония», «Мальта», «Молдова», «Черногория», «Нидерланды», «Норвегия», «Польша», «Португалия». , «Румыния», «Сербия», «Словакия», «Словения», «Испания», «Швеция», «Швейцария», «Украина», «Великобритания», «Антигуа и Барбуда», «Багамы», «Барбадос». ', 'Белиз', 'Канада', 'Коста-Рика', 'Куба', 'Доминика', 'Доминиканская Республика', 'Сальвадор', 'Гренада', 'Гватемала', 'Гаити', 'Гондурас', ' Ямайка», «Мексика», «Никарагуа», «Панама», «Св. Китс и Невис», «Сент. Люсия», «Св. Винсент и Гренадины», «Тринидад и Тобаго», «США», «Австралия», «Фиджи», «Кирибати», «Маршалловы острова», «Микронезия», «Науру», «Новая Зеландия», «Палау». , «Папуа-Новая Гвинея», «Самоа», «Соломоновы острова», «Тонга», «Тувалу», «Вануату», «Аргентина», «Боливия», «Бразилия», «Чили», «Колумбия», «Эквадор». ', 'Гайана', 'Парагвай', 'Перу', 'Суринам', 'Уругвай')
ВВП = сортировка (ВВП, по убыванию = ИСТИНА) / 1000
, 'Бруней-Даруссалам', 'Мьянма', 'Камбоджа', 'Китай', 'Тимор-Лешти', 'Индия', 'Индонезия', 'Иран', 'Ирак', 'Израиль', 'Япония', 'Иордания ', 'Казахстан', 'Южная Корея', 'Кувейт', 'Кыргызстан', 'Лаос', 'Ливан', 'Малайзия', 'Мальдивы', 'Монголия', 'Непал', 'Оман', 'Пакистан' , «Филиппины», «Катар», «Российская Федерация», «Саудовская Аравия», «Сингапур», «Шри-Ланка», «Таджикистан», «Таиланд», «Турция», «Туркменистан», «Объединенные Арабские Эмираты», «Узбекистан», «Вьетнам», «Йемен», «Албания», «Армения», «Австрия», «Азербайджан», «Беларусь», «Бельгия», «Босния и Герцеговина», «Болгария», «Хорватия», «Кипр», «Чехия», «Дания», «Эстония», «Финляндия», «Франция», «Грузия», «Германия», «Греция», «Венгрия», «Исландия», «Ирландия», « Италия», «Латвия», «Лихтенштейн», «Литва», «Люксембург», «Македония», «Мальта», «Молдова», «Черногория», «Нидерланды», «Норвегия», «Польша», «Португалия». , «Румыния», «Сербия», «Словакия», «Словения», «Испания», «Швеция», «Швейцария», «Украина», «Великобритания», «Антигуа и Барбуда», «Багамы», «Барбадос».
', 'Белиз', 'Канада', 'Коста-Рика', 'Куба', 'Доминика', 'Доминиканская Республика', 'Сальвадор', 'Гренада', 'Гватемала', 'Гаити', 'Гондурас', ' Ямайка», «Мексика», «Никарагуа», «Панама», «Св. Китс и Невис», «Сент. Люсия», «Св. Винсент и Гренадины», «Тринидад и Тобаго», «США», «Австралия», «Фиджи», «Кирибати», «Маршалловы острова», «Микронезия», «Науру», «Новая Зеландия», «Палау». , «Папуа-Новая Гвинея», «Самоа», «Соломоновы острова», «Тонга», «Тувалу», «Вануату», «Аргентина», «Боливия», «Бразилия», «Чили», «Колумбия», «Эквадор». ', 'Гайана', 'Парагвай', 'Перу', 'Суринам', 'Уругвай')
ВВП = сортировка (ВВП, по убыванию = ИСТИНА) / 1000
Диаграмма выше была создана с использованием:
библиотека (flipStandardCharts)
Диаграмма (ВВП[1:10],
тип = "Бар",
data.label.show = ИСТИНА,
data.label.font.size = 8,
data.label.font.family = "Узкий шрифт",
data.label.prefix = "$",
data.label.decimals = 0,
у.сетка.ширина = 0,
x.tick.show = ЛОЖЬ,
x. grid.width = 0,
х.границы.минимум = 0,
x.bounds.maximum = 20000)
grid.width = 0,
х.границы.минимум = 0,
x.bounds.maximum = 20000)
Шаг 1: Создайте простую функцию
Приведенный ниже код создает функцию, которая создает диаграмму, идентичную приведенной выше. Следует отметить следующее:
- В первой строке говорится, что мы создаем функцию с именем MyBarChartTemplate.
- X в первой строке говорит нам, что когда мы используем эту функцию, любые данные, которые мы используем, будут использоваться вместо x при запуске кода под ним. В данном случае это означает, что данные будут построены с использованием функции Chart из flipStandardCharts.
- require(flipStandardCharts) означает, что мы будем загружать пакет flipStandardCharts при каждом запуске функции (если он еще не загружен).
- В самой последней строке предлагается использовать функцию для создания диаграммы первых 10 чисел в ВВП.
- Все остальное идентично приведенному выше примеру.
MyBarChartTemplate = функция (x)
{
требуют (flipStandardCharts)
Диаграмма (х,
data. label.show = ИСТИНА,
data.label.font.size = 8,
data.label.font.family = "Узкий шрифт",
data.label.decimals = 0,
тип = "Бар",
у.сетка.ширина = 0,
x.tick.show = ЛОЖЬ,
x.grid.width = 0,
х.границы.минимум = 0,
x.bounds.maximum = 20000)
}
Шаблон MyBarChart(gdp[1:10])
label.show = ИСТИНА,
data.label.font.size = 8,
data.label.font.family = "Узкий шрифт",
data.label.decimals = 0,
тип = "Бар",
у.сетка.ширина = 0,
x.tick.show = ЛОЖЬ,
x.grid.width = 0,
х.границы.минимум = 0,
x.bounds.maximum = 20000)
}
Шаблон MyBarChart(gdp[1:10])
Шаг 2: Примените функцию к другим данным
Теперь повторно используйте функцию. Приведенная ниже диаграмма была создана с помощью одной строки кода с идентичным форматированием (включая масштаб столбцов, который был моим главным мотивом при создании функции в этом примере).
Шаблон MyBarChart(gdp[11:20])
Шаг 3. Добавьте дополнительные параметры в функцию
Только что созданная функция содержит только один вход x. Часто полезно создавать функции с несколькими входами. Формальное название входных данных в функции параметр. В приведенном ниже примере я добавил параметр, называемый десятичными знаками, и присвоил ему значение по умолчанию, равное 0.
Обратите внимание, как я добавил десятичные знаки = 0 в первую строку, а также изменил строку 9, чтобы значение десятичных знаков было передано . в data.label.decimals. Последствия этого следующие:
- Если я наберу MyBarChartTemplate2(gdp[11:20]), я получу точно такую же диаграмму, как и при использовании MyBarChartTemplate(gdp[11:20]).
- Если вместо этого я наберу MyBarChartTemplate2(gdp[11:20], decimals = 2), я получу диаграмму с двумя десятичными точками в каждой из меток значений.
MyBarChartTemplate2 = функция (x, десятичные знаки = 0)
{
требуют (flipStandardCharts)
Диаграмма (х,
data.label.show = ИСТИНА,
data.label.font.size = 8,
data.label.font.family = "Узкий шрифт",
data.label.prefix = "$",
data.label.decimals = десятичные дроби,
тип = "Бар",
у.сетка.ширина = 0,
x.tick.show = ЛОЖЬ,
x.grid.width = 0,
х.границы.минимум = 0,
x. bounds.maximum = 20000)
}
bounds.maximum = 20000)
}
Шаг 4: Храните и автоматизируйте
После того, как вы создали функции, которые вы считаете полезными, вы должны создать файл или файлы, в которых вы будете хранить их все, и вставлять их в сеансы R, как только вы начнете над чем-то работать. Следующим шагом после этого является автоматизация этого процесса путем создания собственного пакета. Например, flipStandardCharts, который я использовал для создания диаграмм в этом посте, сам по себе является пакетом, который мы с коллегами создали, чтобы упростить нам быстрое создание диаграмм с помощью plotly.
Сделай сам
Я создал каждый из приведенных здесь примеров в Displayr. Преимущество этого заключается в том, что при изменении функции все диаграммы, использующие эту функцию, обновляются автоматически, и вам не нужно повторно запускать код. Это связано с тем, что Displayr определяет все зависимости между вычислениями и поддерживает их в актуальном состоянии.
Вы можете создавать свои собственные шаблоны диаграмм с помощью R здесь — просто войдите в Displayr, чтобы получить доступ к документу, используемому для создания каждой из визуализаций, использованных в этом посте.