JFreeChartを使って、2種類のグラフ (散布図と折れ線グラフ) を重ねて表示する。
ここでは、データをグラフに表示し、その中で極大値と極小値を表示するプログラムを書く。
ただし、コードを簡潔にするために解析用のデータはRandomで作成し、極大値と極小値の代わりに“５の倍数”と“８の倍数”の点をマークするプログラムを書いた。
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.util.Random;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import org.jfree.chart.ChartColor;
import org.jfree.chart.ChartFactory;
import org.jfree.chart.ChartPanel;
import org.jfree.chart.JFreeChart;
import org.jfree.chart.plot.DatasetRenderingOrder;
import org.jfree.chart.plot.PlotOrientation;
import org.jfree.chart.plot.XYPlot;
import org.jfree.chart.renderer.xy.XYLineAndShapeRenderer;
import org.jfree.data.xy.XYSeries;
import org.jfree.data.xy.XYSeriesCollection;
public class Plot extends JFrame implements ActionListener {
Random rand = new Random();
int no = 30;
//解析例用のデータを入れる配列
int data [] = new int [no];
//解析用データの作成
public void makeData (int [] data) {
System.out.println("解析用のデータ：");
for (int i = 0; i < data.length; i++) {
data [i] = rand.nextInt(100) + 1;
System.out.print(data [i] + " ");
}
System.out.println();
}
//Fig作成メソッド
public void MakeFig (int no) {
JFrame frame = new JFrame("ShowData");
frame.setBounds(200, 200, 400, 400);
frame.setVisible(true);
XYSeriesCollection plot = new XYSeriesCollection ();
//５の倍数の値をプロット
XYSeries plot5Series = new XYSeries("Multiple of 5");
for (int i = 1; i < no ; i++) {
if (i* 5 >= no) break;
plot5Series.add(i*5, data[i*5]);
}
//８の倍数の値をプロット
XYSeries plot8Series = new XYSeries("Multiple of 8");
for (int i = 1; i < no ; i++) {
if (i* 8 >= no) break;
plot8Series.add(i*8, data[i*8]);
}
plot.addSeries(plot5Series);
plot.addSeries(plot8Series);
JFreeChart chart = ChartFactory.createScatterPlot(
"Data", //タイトル
"Frame", //x軸のラベル
"Value", //y軸のラベル
plot, //表示するデータ
PlotOrientation.VERTICAL, //値が表す軸がy軸
true, //凡例の表示
false, //ツールチップを作成するか
false); //URLを作成するか
XYSeriesCollection rowData = new XYSeriesCollection ();
XYSeries rowSeries = new XYSeries("Trace"); //折れ線グラフの作成
for (int i = 0; i < no; i++) {
rowSeries.add(i, data[i]);
}
rowData.addSeries(rowSeries);
XYPlot linePlot = chart.getXYPlot();
linePlot.setBackgroundPaint(Color.white); //グラフの背景を白に
linePlot.setDataset(1, rowData);
linePlot.mapDatasetToRangeAxis(1, 0);
XYLineAndShapeRenderer render = new XYLineAndShapeRenderer();
linePlot.setRenderer(1, render);
render.setSeriesPaint(0, ChartColor.BLACK);
linePlot.setDatasetRenderingOrder(DatasetRenderingOrder.REVERSE);
ChartPanel pane = new ChartPanel(chart);
frame.add(pane);
}
public void actionPerformed (ActionEvent e) {
String cmd = e.getActionCommand();
if (cmd.equals("button")) {
makeData(data);
MakeFig(no);
}
}
Plot (String title) {
setTitle(title);
setSize(180, 80);
setDefaultCloseOperation (JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
JButton button = new JButton("Show");
button.addActionListener (this);
button.setActionCommand("button");
JPanel pane = new JPanel();
pane.add(button);
getContentPane().add(pane, BorderLayout.CENTER);
}
public static void main(String[] args) {
Plot frame = new Plot("Plot");
frame.setVisible(true);
}
}このプログラムの実行結果例を下記に示す。
今回のプログラミングではグラフの作成にJFreeChartを使用しているため、本ソースコードを使うにはJFreeChart（JFreeChart）のインストールが必要となる。詳細な利用方法等は他のサイト(JFreeChartを使ったグラフ作成)を参照されたし。
時系列の折れ線グラフの特定のマーカー(極大値や極小値など)のみを標識するために、ここでは時系列折れ線グラフに散布図を重ねることにした。
実際のFig作成メソッドは下記の通り。
//Fig作成メソッド
public void MakeFig (int no) {
JFrame frame = new JFrame("ShowData");
frame.setBounds(200, 200, 400, 400);
frame.setVisible(true);
XYSeriesCollection plot = new XYSeriesCollection ();
XYSeries plot5Series = new XYSeries("Multiple of 5");
for (int i = 1; i < no ; i++) {
if (i* 5 >= no) break;
plot5Series.add(i*5, data[i*5]);
}
XYSeries plot8Series = new XYSeries("Multiple of 8");
for (int i = 1; i < no ; i++) {
if (i* 8 >= no) break;
plot8Series.add(i*8, data[i*8]);
}
plot.addSeries(plot5Series);
plot.addSeries(plot8Series);
JFreeChart chart = ChartFactory.createScatterPlot(
"Data", //タイトル
"Frame", //x軸のラベル
"Value", //y軸のラベル
plot, //表示するデータ
PlotOrientation.VERTICAL, //値が表す軸がy軸
true, //凡例の表示
false, //ツールチップを作成するか
false); //URLを作成するか
XYSeriesCollection rowData = new XYSeriesCollection ();
XYSeries rowSeries = new XYSeries("Trace");
for (int i = 0; i < no; i++) {
rowSeries.add(i, data[i]);
}
rowData.addSeries(rowSeries);
XYPlot linePlot = chart.getXYPlot();
linePlot.setBackgroundPaint(Color.white);
linePlot.setDataset(1, rowData);
linePlot.mapDatasetToRangeAxis(1, 0);
XYLineAndShapeRenderer render = new XYLineAndShapeRenderer();
linePlot.setRenderer(1, render);
render.setSeriesPaint(0, ChartColor.BLACK);
linePlot.setDatasetRenderingOrder(DatasetRenderingOrder.REVERSE);
ChartPanel pane = new ChartPanel(chart);
frame.add(pane);
}本来は元データの時系列折れ線グラフの上に散布図を重ねたかったのだが、知識不足のため散布図を作成後に折れ線グラフを重ねた（おそらく、Scatter plotのrendererの取得に失敗したため）。
JFreeChart chart = ChartFactory.createScatterPlot
この部分で、ScatterPlotを作成している。ここのScattePlotをXYLineChartに変えると時系列折れ線グラフが作成できる。
グラフの線やマーカーを変える場合は、
render.setShapesVisible(true); //マーカーの表示
render.setDrawOutlines(true); //マーカーの外枠の表示
render.setUseFillPaint(true); //マーカーの内を塗りつぶす
render.setFillPaint(Color.GREEN); //マーカーを塗りつぶす色の指定
render.setSeriesStroke(0, new BasicStroke(3.0f)); //線を太くする
render.setSeriesOutlineStroke(0, new BasicStroke(5.0f)); //マーカーの線を太くする。
render.setSeriesShape(0, new Ellipse2D.Double
(-5.0, -5.0, 10.0, 10.0)); //マーカーの形を指定
などの方法がある。
今回用いた、５の倍数や８の倍数の値の代わりに、極大値、極小値の値を導入することでデータ内の極大値、極小値の位置を可視化できる。
ここまでの方法で、エクセルファイルからデータを読み込み、Peakの検出およびFig作成、解析結果のエクセルファイルへの書き出しが出来るはず。
