Hiển Thị Công Thức Toán Với Matplotlib và Xuất DataFrame Sang LaTeX Với Pandas

Hiển thị công thức toán trên đồ thị

✅ Để hiển thị công thức toán học trên đồ thị trong Matplotlib, bạn có thể sử dụng tính năng hỗ trợ LaTeX mà Matplotlib cung cấp.

📌 Dưới đây là hướng dẫn từng bước:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# Dữ liệu
x = np.linspace(0, 10, 100)
y = np.sin(x)

# Tạo đồ thị
plt.figure(figsize=(8, 6))
plt.plot(x, y, label='y = sin(x)', color='blue')

# Hiển thị công thức toán học
plt.title(r'Đồ thị hàm số: $y = \sin(x)$', fontsize=16)
plt.xlabel(r'$x$', fontsize=14)
plt.ylabel(r'$y$', fontsize=14)

# Thêm chú thích với công thức toán
plt.legend()
plt.grid()

# Hiển thị đồ thị
plt.show()

📌 Giải thích mã:

• r trước chuỗi là viết tắt cho raw string, giúp hiển thị đúng các ký hiệu LaTeX.
• $…$ được sử dụng để chỉ định phần công thức toán học trong các nhãn (labels), tiêu đề (title), hoặc trục (axes).
• Bạn có thể thêm nhiều công thức toán khác nhau bằng cách sử dụng LaTeX trong chuỗi, ví dụ: r'$y = \frac{1}{2} x^2 + 3$'.

Xuất DataFrame từ Pandas sang LaTeX

✅ Để xuất một DataFrame từ thư viện Pandas sang định dạng LaTeX, bạn có thể sử dụng phương thức to_latex().

📌 Ví dụ cách tạo một DataFrame và xuất sang LaTeX:

import pandas as pd

# Tạo một DataFrame mẫu
data = {
    'Tên': ['Alice', 'Bob', 'Charlie'],
    'Tuổi': [25, 30, 35],
    'Điểm số': [85.5, 90.0, 78.0]
}

df = pd.DataFrame(data)

# Xuất DataFrame sang LaTeX
latex_output = df.to_latex(index=False, caption='Thông tin sinh viên', label='tab:sinh_vien')

# In ra kết quả
print(latex_output)

📌 Giải thích mã:

• Tạo DataFrame: Dữ liệu được tổ chức dưới dạng từ điển (dictionary) và chuyển thành DataFrame.
• to_latex(): Phương thức này chuyển đổi DataFrame thành chuỗi LaTeX. Các tham số quan trọng bao gồm:
  • index=False: Không xuất chỉ số của DataFrame trong LaTeX.
  • caption='...': Đặt tiêu đề cho bảng trong tài liệu LaTeX.
  • label='...': Đặt nhãn cho bảng để dễ dàng tham chiếu trong tài liệu LaTeX.

📌 Kết quả khi chạy đoạn mã trên:

\begin{table}[H]
    \centering
    \caption{Thông tin sinh viên}
    \label{tab:sinh_vien}
    \begin{tabular}{llr}
    \toprule
    Tên &  Tuổi &  Điểm số \\
    \midrule
    Alice &    25 &      85.5 \\
      Bob &    30 &      90.0 \\
  Charlie &    35 &      78.0 \\
    \bottomrule
    \end{tabular}
\end{table}

Các tùy chọn nâng cao của to_latex()

✅ Tùy chỉnh thêm khi xuất bảng LaTeX, sử dụng các tham số:

• column_format='...': Đặt định dạng cho các cột trong bảng.
• float_format='...': Định dạng số thực, ví dụ: float_format="%.2f" để hiển thị hai chữ số thập phân.
• escape=False: Nếu bạn muốn hiển thị các ký tự đặc biệt mà không bị chuyển đổi.

📌 Ví dụ mở rộng với tùy chọn:

latex_output = df.to_latex(index=False, caption='Thông tin sinh viên', label='tab:sinh_vien', float_format="%.1f")
print(latex_output)

Thay đổi tên cột, sử dụng ký hiệu toán, canh lề…

Đoạn mã Python dưới đây sử dụng thư viện NumPy và Pandas để xử lý dữ liệu số lượng từ và xuất kết quả dưới dạng bảng LaTeX. Đầu tiên, nó tạo một ma trận ngẫu nhiên chứa dữ liệu số lượng từ, sau đó tính giá trị trung bình và độ lệch chuẩn theo từng cột. Để hiển thị dữ liệu một cách rõ ràng, mã tạo một DataFrame Pandas, trong đó giá trị trung bình và độ lệch chuẩn được kết hợp bằng ký hiệu ±. Cuối cùng, DataFrame này được chuyển đổi thành định dạng LaTeX, giúp dễ dàng tích hợp vào tài liệu khoa học hoặc báo cáo.

import numpy as np
import pandas as pd

# Dữ liệu mẫu
word_counts = np.random.randint(1, 100, size=(10, 8))  # Dữ liệu số lượng từ được mô phỏng
model_names = [f"Model {i}" for i in range(1, 5)]  # Danh sách tên mô hình

# Tính giá trị trung bình và độ lệch chuẩn
word_counts_mean = np.mean(word_counts, axis=0).round(3).reshape((-1, 4))
word_counts_std = np.std(word_counts, axis=0).round(3).reshape((-1, 4))
word_counts_mean

# Tạo DataFrame với ký hiệu ±
pmdf = pd.DataFrame(np.repeat('$\\pm$', word_counts_mean.size).reshape((-1, 4)))
pmdf
word_counts_df = pd.DataFrame(word_counts_mean.astype(str)) + pmdf
word_counts_df = word_counts_df + pd.DataFrame(word_counts_std.astype(str))

# Gán tên các cột là tên mô hình
word_counts_df.columns = model_names
word_counts_df
word_counts_df.index = ['a', 'b']
word_counts_df

# Chuyển đổi sang định dạng LaTeX
latex_output = word_counts_df.to_latex(
    escape=False, index=True, header=False,  # Loại bỏ tiêu đề cột
    column_format='lcccc', label="tab-word-count",
    caption="Giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của số lượng từ trên các mô hình"
)

# In bảng định dạng LaTeX
print(latex_output)

nâng cao: