✨ feat(utils_pack): 新增时间序列对比绘图脚本和数据集绘图脚本

- 新增 draw_line_compare.py 支持原始与扰动时间序列对比及局部放大
- 支持空格和逗号分隔格式数据加载，命令行参数灵活配置
- 新增 draw_all_dataset.py 用于绘制Excel中CPadv与CPsoadv数据对比折线图
- 设置全局字体为 Times New Roman，保证图表美观一致
- 新增 line_compare_command.txt 提供绘图脚本示例命令
- 删除无用的 print_results_path.py 文件，清理项目冗余代码

utils_pack/draw_all_dataset.py

@@ -0,0 +1,58 @@
+import pandas as pd
+import matplotlib.pyplot as plt
+import numpy as np
+import matplotlib as mpl
+
+# 设置全局字体为 Times New Roman
+plt.rcParams['font.family'] = 'Times New Roman'
+plt.rcParams['mathtext.fontset'] = 'stix'  # 数学文本也使用与 Times New Roman 兼容的字体
+
+# 读取Excel文件
+file_path = "实验结果.xlsx" # 请替换为你的文件路径
+sheet_name = "Sheet1"
+df = pd.read_excel(file_path, sheet_name=sheet_name)
+
+# 提取所需数据
+# 注意: Excel范围F2:F42对应pandas的索引1:41
+# 同样L2:L43对应索引1:42，A2:A43对应索引1:42
+dataset_names = df.iloc[1:42, 0].values # A2:A43 数据集名称
+cp_adv = df.iloc[1:41, 5].values # F2:F42 CPadv数据
+cp_soadv = df.iloc[1:42, 12].values # L2:L43 CPsoadv数据
+
+# 计算均值
+cp_adv_mean = np.mean(cp_adv)
+cp_soadv_mean = np.mean(cp_soadv)
+
+# 创建图表 - 减小图片尺寸
+plt.figure(figsize=(10, 5))  # 从 (12, 6) 减小到 (10, 5)
+
+# 绘制CPadv折线
+plt.plot(dataset_names[:len(cp_adv)], cp_adv, 'b-', marker='o', label='CPadv')
+# 绘制CPadv均值线
+plt.axhline(y=cp_adv_mean, color='b', linestyle='--', alpha=0.7, label='Mean of CPadv')
+
+# 绘制CPsoadv折线
+plt.plot(dataset_names[:len(cp_soadv)], cp_soadv, 'r-', marker='s', label='CPsoadv')
+# 绘制CPsoadv均值线
+plt.axhline(y=cp_soadv_mean, color='r', linestyle='--', alpha=0.7, label='Mean of CPsoadv')
+
+# 设置图表标题和标签
+plt.ylabel('Queries', fontsize=12)
+plt.grid(True, linestyle='--', alpha=0.7)
+plt.legend()
+
+# 调整x轴标签
+plt.xticks(rotation=45, ha='right')
+plt.tight_layout()
+
+# 保存为PDF矢量图
+plt.savefig('CCPP_comparison.pdf', bbox_inches='tight')
+
+# 同时也保存一份PNG格式（如果需要）
+plt.savefig('CCPP_comparison.png', dpi=300, bbox_inches='tight')
+
+plt.show()
+
+# 打印均值结果
+print(f"CPadv 均值: {cp_adv_mean:.2f}")
+print(f"CPsoadv 均值: {cp_soadv_mean:.2f}")

utils_pack/draw_line_compare.py

@@ -0,0 +1,153 @@
+import pandas as pd
+import matplotlib.pyplot as plt
+import numpy as np
+import argparse
+from matplotlib.patches import Rectangle
+import matplotlib.transforms as transforms
+
+# 设置全局字体为Times New Roman
+plt.rcParams['font.family'] = 'Times New Roman'
+plt.rcParams['mathtext.fontset'] = 'cm'  # 确保数学公式也使用合适的字体
+
+def load_data(file_path):
+    """加载数据，支持空格分隔和逗号分隔"""
+    try:
+        # 尝试以空格分隔符读取
+        df = pd.read_csv(file_path, header=None, sep=r'\s+')
+        print(f"已使用空格分隔符读取文件: {file_path}")
+        return df
+    except Exception as e:
+        print(f"以空格分隔符读取失败，尝试以逗号分隔符读取: {e}")
+        try:
+            # 尝试以逗号分隔符读取
+            df = pd.read_csv(file_path, header=None)
+            print(f"已使用逗号分隔符读取文件: {file_path}")
+            return df
+        except Exception as e:
+            print(f"读取文件失败: {e}")
+            raise
+
+def plot_time_series(original_file, perturbed_file, sequence_id, beta, zoom_start=None, zoom_end=None, sub_offset=0.1):
+    """绘制指定序号的原始和扰动时间序列对比图，并添加局部放大图
+    
+    参数:
+    original_file -- 原始时间序列文件路径
+    perturbed_file -- 扰动时间序列文件路径
+    sequence_id -- 要绘制的序列ID
+    beta -- beta参数值
+    zoom_start -- 放大区域的起始索引（如果为None则不添加放大图）
+    zoom_end -- 放大区域的结束索引（如果为None则不添加放大图）
+    """
+    # 加载数据
+    original_data = load_data(original_file)
+    perturbed_data = load_data(perturbed_file)
+    
+    # 确保序号是整数
+    sequence_id = int(sequence_id)
+    
+    # 在两个文件中查找指定序号的行
+    original_row = original_data[original_data[0] == sequence_id]
+    perturbed_row = perturbed_data[perturbed_data[0] == sequence_id]
+    
+    print(f"数据中的唯一序号: {original_data[0].unique()}")
+    
+    if original_row.empty or perturbed_row.empty:
+        print(f"序号 {sequence_id} 在一个或两个文件中不存在！")
+        return
+    
+    # 提取时间序列数据（从第3列开始）
+    original_series = original_row.iloc[0, 2:].values
+    perturbed_series = perturbed_row.iloc[0, 2:].values
+    
+    # 创建x轴数据点
+    x = np.arange(len(original_series))
+    
+    # 设置图形大小和布局
+    fig = plt.figure(figsize=(8, 5))
+    
+    # 创建主图
+    ax_main = plt.subplot(111)
+    ax_main.plot(x, original_series, label='origin', color='blue', linewidth=2)
+    ax_main.plot(x, perturbed_series, label='perturbed', color='red', linewidth=2)
+    ax_main.legend(prop={'family': 'Times New Roman', 'size': 16})
+    ax_main.set_xlabel(r'$\beta=$' + f'{beta}', fontsize=24)
+    ax_main.grid(True, linestyle='--', alpha=0.7)
+    
+    # 增大主图坐标轴刻度字体
+    ax_main.tick_params(axis='both', labelsize=20)
+    
+    # 如果提供了放大区域，添加子图和矩形框
+    if zoom_start is not None and zoom_end is not None:
+        # 确保缩放范围有效
+        zoom_start = max(0, min(zoom_start, len(original_series)-1))
+        zoom_end = max(zoom_start+1, min(zoom_end, len(original_series)))
+        
+        # 计算放大区域的y轴范围
+        min_y = min(min(original_series[zoom_start:zoom_end]), min(perturbed_series[zoom_start:zoom_end]))
+        max_y = max(max(original_series[zoom_start:zoom_end]), max(perturbed_series[zoom_start:zoom_end]))
+        y_margin = (max_y - min_y) * 0.1  # 10% 的边距
+        
+        # 添加矩形框表示放大区域
+        rect = Rectangle((zoom_start, min_y - y_margin), 
+                         zoom_end - zoom_start, 
+                         (max_y - min_y) + 2 * y_margin,
+                         fill=False, edgecolor='gray', linestyle='--', linewidth=1.5)
+        ax_main.add_patch(rect)
+        
+        # 创建放大子图 - 调整位置到上方，缩小尺寸
+        # 对主图对象进行调整
+        box = ax_main.get_position()
+        ax_main.set_position([box.x0, box.y0, box.width, box.height * 0.9])
+        
+        # 放大图放在上方，位置和大小调整
+        left = sub_offset  # 右侧位置
+        bottom = 0.65  # 上方位置
+        width = 0.35  # 缩小宽度
+        height = 0.30  # 缩小高度
+        
+        # 创建子图
+        ax_zoom = fig.add_axes([left, bottom, width, height])
+        ax_zoom.plot(x[zoom_start:zoom_end], original_series[zoom_start:zoom_end], color='blue', linewidth=2)
+        ax_zoom.plot(x[zoom_start:zoom_end], perturbed_series[zoom_start:zoom_end], color='red', linewidth=2)
+        ax_zoom.grid(True, linestyle='--', alpha=0.7)
+        
+        # 隐藏子图的坐标轴刻度数字
+        ax_zoom.set_xticklabels([])
+        ax_zoom.set_yticklabels([])
+        
+        # 调整子图显示范围，添加一点边距
+        ax_zoom.set_xlim(zoom_start, zoom_end)
+        ax_zoom.set_ylim(min_y - y_margin, max_y + y_margin)
+    
+    plt.tight_layout()
+    
+    # 保存图片
+    output_filename = f'time_series_comparison_{beta}_{sequence_id}.pdf'
+    plt.savefig(output_filename)
+    print(f"图像已保存为 {output_filename}")
+    
+    # 显示图像
+    plt.show()
+    
+# python draw_line_compare.py --original /Users/catb/Library/CloudStorage/CloudMounter-B40-4/home/BJTU/project/CPadv/CCPP实验结果/factor/ECG200/0_02/ori_time_series0.txt --perturbed /Users/catb/Library/CloudStorage/CloudMounter-B40-4/home/BJTU/project/CPadv/CCPP实验结果/factor/ECG200/0_02/attack_time_series0.txt --id 2 --beta 0.02 --zoom-start 60 --zoom-end 80
+if __name__ == "__main__":
+    parser = argparse.ArgumentParser(description='绘制时间序列对比图')
+    parser.add_argument('--original', type=str, required=True, help='原始时间序列文件路径')
+    parser.add_argument('--perturbed', type=str, required=True, help='攻击/扰动时间序列文件路径')
+    parser.add_argument('--id', type=int, required=True, help='要绘制的时间序列序号')
+    parser.add_argument('--beta', type=float, default=0.01, help='beta参数值')
+    parser.add_argument('--zoom-start', type=int, help='放大区域的起始索引')
+    parser.add_argument('--zoom-end', type=int, help='放大区域的结束索引')
+    parser.add_argument('--sub_offset', type=float, help='放大子图向右偏移量')
+    
+    args = parser.parse_args()
+    
+    plot_time_series(
+        args.original, 
+        args.perturbed, 
+        args.id, 
+        args.beta,
+        args.zoom_start,
+        args.zoom_end,
+        args.sub_offset
+    )

utils_pack/line_compare_command.txt

@@ -0,0 +1,3 @@
+python draw_line_compare.py --original ..\CCPP实验结果\factor\Lightning7\0_01\ori_time_series0.txt --perturbed ..\CCPP实验结果\factor\Lightning7\0_01\attack_time_series0.txt --id 1 --beta 0.01 --zoom-start 200 --zoom-end 225 --sub_offset 0.35
+python draw_line_compare.py --original ..\CCPP实验结果\factor\Lightning7\0_02\ori_time_series0.txt --perturbed ..\CCPP实验结果\factor\Lightning7\0_02\attack_time_series0.txt --id 1 --beta 0.02 --zoom-start 200 --zoom-end 225 --sub_offset 0.35
+python draw_line_compare.py --original ..\CCPP实验结果\factor\Lightning7\0_04\ori_time_series0.txt --perturbed ..\CCPP实验结果\factor\Lightning7\0_04\attack_time_series0.txt --id 1 --beta 0.04 --zoom-start 200 --zoom-end 225 --sub_offset 0.35