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10分鐘用Python或MATLAB制作漂亮的甘特圖(Gantt)

好久沒(méi)有更新了,今天趁著放假,趕緊來(lái)水一期。嗯沒(méi)錯(cuò),就是這么直白。

我們做過(guò)幾個(gè)關(guān)于生產(chǎn)調(diào)度相關(guān)的算法,相關(guān)的傳送門(mén)如下:

遺傳算法求解混合流水車(chē)間調(diào)度問(wèn)題(附C++代碼)

作業(yè)車(chē)間調(diào)度JSP與遺傳算法GA及其Python/Java/C++實(shí)現(xiàn)

Tabu Search求解作業(yè)車(chē)間調(diào)度問(wèn)題(Job Shop Scheduling)-附Java代碼

但是說(shuō)到生產(chǎn)調(diào)度,就不得不提甘特圖這東西,可以用它來(lái)直觀看調(diào)度的情況,非常方便。比如下圖中:

Python畫(huà)Gantt圖

其實(shí)用Python畫(huà)gantt原理是利用plt.barh()繪制水平方向的條形圖,然后加以不同顏色區(qū)分表示。就是這么簡(jiǎn)單的。下面給出一個(gè)代碼模板:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
ax=plt.gca()
[ax.spines[i].set_visible(False) for i in ["top","right"]]
def gatt(m,t):
   """甘特圖
   m機(jī)器集
   t時(shí)間集
   """
   for j in range(len(m)):#工序j
       i=m[j]-1#機(jī)器編號(hào)i
       if j==0:
           plt.barh(i,t[j])
           plt.text(np.sum(t[:j+1])/8,i,'J%sT%s'%((j+1),t[j]),color="white",size=8)
       else:
           plt.barh(i,t[j],left=(np.sum(t[:j])))
           plt.text(np.sum(t[:j])+t[j]/8,i,'J%sT%s'%((j+1),t[j]),color="white",size=8)
if __name__=="__main__":
   """測(cè)試代碼"""
   m=np.random.randint(1,7,35)
   t=np.random.randint(15,25,35)
   gatt(m,t)
   plt.yticks(np.a(chǎn)range(max(m)),np.a(chǎn)range(1,max(m)+1))
   plt.show()

效果圖如下:

這里講講plt.barh這個(gè)函數(shù)

barh()表示繪制水平方向的條形圖,基本使用方法為:

barh(y, width, left=0, height=0.8, edgecolor)

各個(gè)參數(shù)解析如下:

y:在y軸上的位置

width:條形圖的寬度(從左到右的哦)

left:開(kāi)始繪制的x坐標(biāo)

edgecolor:圖形邊緣的顏色

還是用圖解釋方便一點(diǎn),比如下圖【J12 T21】:

當(dāng)然,為了讓各個(gè)圖形更有區(qū)分度,你也可以指定邊緣的顏色。

上面的是生產(chǎn)調(diào)度的甘特圖。這里再帖一個(gè)項(xiàng)目管理的甘特圖。是GitHub上的@stefanSchinkel大神(總是大神大神,讓我覺(jué)得有種營(yíng)銷(xiāo)號(hào)的感覺(jué)!/哭笑)做的。
東西全都封裝好了。只需要下載上述文件中的gantt.py,然后
from gantt import Gantt
即可使用。? 運(yùn)行環(huán)境要求

matplotlib==3.0.3numpy>=1.16.3
不過(guò)讀取數(shù)據(jù)采用的是json格式的,結(jié)構(gòu)如下:


 "packages": [
   { "label" : "WP 1-1",
     "start": 0,
     "end": 2,
     "milestones" : [2],
     "legend": "worker one"
   },
   { "label" : "WP 1-2",
     "start": 2,
     "end": 4,
     "milestones" : [3, 4]
   }
 ],
 "title" : " Sample GANTT for textbf{myProject}",
 "xlabel" : "time (weeks)",
 "xticks" : [2,4,6,8,10,12]

label:表示工作流程的名稱(chēng)

start:開(kāi)始時(shí)間

end:結(jié)束時(shí)間

milestones:里程碑

legend:標(biāo)簽

title:標(biāo)題

xlabel:x軸名稱(chēng)

xticks:x軸的刻度標(biāo)簽

使用也很簡(jiǎn)單,比如利用當(dāng)前目錄下的sample.json生成一張甘特圖:

from gantt import Gantt
g = Gantt('./sample.json')
g.render()
g.show()                # or save w/ g.save('foo.png')

效果圖如下:

MATLAB畫(huà)Gannt圖
當(dāng)然MATLAB也是可以畫(huà)的,具體我這里就不展開(kāi)說(shuō)了(因?yàn)槲液苌儆眠@玩意,不太熟悉)。直接給出一個(gè)CSDN上@m(xù)nmalist大神寫(xiě)的腳本模板:
%fileName:mt06_final.mt06
%fileDescription:create a gatt chart whith the data given
%creator:by mnmlist
%Version:1.0
%last edit time:06-05-2015
clear;  
axis([0,42,0,6.5]);%x軸 y軸的范圍
set(gca,'xtick',0:2:42) ;%x軸的增長(zhǎng)幅度
set(gca,'ytick',0:1:6.5) ;%y軸的增長(zhǎng)幅度
xlabel('加工時(shí)間','FontName','微軟雅黑','Color','b','FontSize',16)
ylabel('機(jī)器號(hào)','FontName','微軟雅黑','Color','b','FontSize',16,'Rotation',90)
title('mk01 的一個(gè)最佳調(diào)度(最短完工時(shí)間為40)','fontname','微軟雅黑','Color','b','FontSize',16);%圖形的標(biāo)題
n_bay_nb=6;%total bays  //機(jī)器數(shù)目
n_task_nb = 55;%total tasks  //任務(wù)數(shù)目
%x軸 對(duì)應(yīng)于畫(huà)圖位置的起始坐標(biāo)x
n_start_time=[0 0 2 6 0 0 3 4 10 13 4 3 10 6 12 4 5 6 14 7 9 9 16 7 11 14 15 12 16 17 16 15 18 19 19 20 21 20 22 21 24 24 25 27 30 30 27 25 28 33 36 33 30 37 37];%start time of every task  //每個(gè)工序的開(kāi)始時(shí)間
%length 對(duì)應(yīng)于每個(gè)圖形在x軸方向的長(zhǎng)度
n_duration_time =[6 2 1 6 4 3 1 6 3 3 2 1 2 1 2 1 1 3 2 2 6 2 1 4 4 2 6 6 1 2 1 4 6 1 6 1 1 1 5 6 1 6 4 3 6 1 6 3 2 6 1 4 6 1 3];%duration time of every task  //每個(gè)工序的持續(xù)時(shí)間
%y軸 對(duì)應(yīng)于畫(huà)圖位置的起始坐標(biāo)y
n_bay_start=[1 5 5 1 2 4 5 5 4 4 3 0 5 2 5 0 0 3 5 0 3 0 5 2 2 0 3 1 0 5 4 2 1 0 5 0 0 2 0 3 2 1 2 0 1 0 3 4 5 3 0 2 5 2 0]; %bay id of every task  ==工序數(shù)目,即在哪一行畫(huà)線(xiàn)
%工序號(hào),可以根據(jù)工序號(hào)選擇使用哪一種顏色
n_job_id=[1 9 8 2 0 4 6 9 9 0 6 4 7 1 5 8 3 8 2 1 1 8 9 6 8 5 8 4 2 0 6 7 3 0 2 1 7 0 4 9 3 7 5 9 5 2 4 3 3 7 5 4 0 6 5];%
rec=[0,0,0,0];%temp data space for every rectangle  
color=[1,0,0;
        0,1,0;
        0,0,1;
        1,1,0;
        1,0,1;
        0,1,1;
        0.67,0,1;
        1,.5,0;
        .9,.5,.2;
        .5,.5,.5];%和上一個(gè)版本的最大不同在于,matlab中僅可以用字符表示8種顏色,超過(guò)8種就不可以了,現(xiàn)在用rgb數(shù)組可以表示任意多的顏色
for i =1:n_task_nb  
 rec(1) = n_start_time(i);%矩形的橫坐標(biāo)
 rec(2) = n_bay_start(i)+0.7;  %矩形的縱坐標(biāo)
 rec(3) = n_duration_time(i);  %矩形的x軸方向的長(zhǎng)度
 rec(4) = 0.6;
 txt=sprintf('p(%d,%d)=%d',n_bay_start(i)+1,n_job_id(i)+1,n_duration_time(i));%將機(jī)器號(hào),工序號(hào),加工時(shí)間連城字符串
  rectangle('Position',rec,'LineWidth',0.5,'LineStyle','-','FaceColor',[color(n_job_id(i)+1,1),color(n_job_id(i)+1,2),color(n_job_id(i)+1,3)]);%draw every rectangle  
  text(n_start_time(i)+0.2,(n_bay_start(i)+1),txt,'FontWeight','Bold','FontSize',16);%label the id of every task  ,字體的坐標(biāo)和其它特性
end  
效果圖如下:


看起來(lái)也還行(花里胡哨的)。。。
好了,以上,這就是今天的內(nèi)容介紹。

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