10分钟用Python或MATLAB制作漂亮的甘特图（Gantt）

2020-05-01 23:44

程序猿声

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好久没有更新了，今天趁着放假，赶紧来水一期。嗯没错，就是这么直白。

我们做过几个关于生产调度相关的算法，相关的传送门如下：

遗传算法求解混合流水车间调度问题（附C＋＋代码）

作业车间调度JSP与遗传算法GA及其Python／Java／C＋＋实现

Tabu Search求解作业车间调度问题（Job Shop Scheduling）－附Java代码

但是说到生产调度，就不得不提甘特图这东西，可以用它来直观看调度的情况，非常方便。比如下图中：

Python画Gantt图

其实用Python画gantt原理是利用plt．barh（）绘制水平方向的条形图，然后加以不同颜色区分表示。就是这么简单的。下面给出一个代码模板：

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）：
＂＂＂甘特图
m机器集
t时间集
＂＂＂
for j in range（len（m））：＃工序j
i＝m［j］－1＃机器编号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＿＿＂：
＂＂＂测试代码＂＂＂
m＝np．random．randint（1，7，35）
t＝np．random．randint（15，25，35）
gatt（m，t）
plt．yticks（np．arange（max（m）），np．arange（1，max（m）＋1））
plt．show（）

效果图如下：

这里讲讲plt．barh这个函数

barh（）表示绘制水平方向的条形图，基本使用方法为：

barh（y， width， left＝0， height＝0．8， edgecolor）

各个参数解析如下：

－ y：在y轴上的位置

－ width：条形图的宽度（从左到右的哦）

－ left：开始绘制的x坐标

－ edgecolor：图形边缘的颜色

还是用图解释方便一点，比如下图【J12 T21】：

当然，为了让各个图形更有区分度，你也可以指定边缘的颜色。

上面的是生产调度的甘特图。这里再帖一个项目管理的甘特图。是GitHub上的＠stefanSchinkel大神（总是大神大神，让我觉得有种营销号的感觉！／哭笑）做的。
东西全都封装好了。只需要下载上述文件中的gantt．py，然后
from gantt import Gantt
即可使用。？运行环境要求

matplotlib＝＝3．0．3numpy＞＝1．16．3
不过读取数据采用的是json格式的，结构如下：

｛
＂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：表示工作流程的名称

－ start：开始时间

－ end：结束时间

－ milestones：里程碑

－ legend：标签

－ title：标题

－ xlabel：x轴名称

－ xticks：x轴的刻度标签

使用也很简单，比如利用当前目录下的sample．json生成一张甘特图：

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

效果图如下：

MATLAB画Gannt图
当然MATLAB也是可以画的，具体我这里就不展开说了（因为我很少用这玩意，不太熟悉）。直接给出一个CSDN上＠mnmalist大神写的脚本模板：
％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轴 y轴的范围
set（gca，＇xtick＇，0：2：42）；％x轴的增长幅度
set（gca，＇ytick＇，0：1：6．5）；％y轴的增长幅度
xlabel（＇加工时间＇，＇FontName＇，＇微软雅黑＇，＇Color＇，＇b＇，＇FontSize＇，16）
ylabel（＇机器号＇，＇FontName＇，＇微软雅黑＇，＇Color＇，＇b＇，＇FontSize＇，16，＇Rotation＇，90）
title（＇mk01 的一个最佳调度（最短完工时间为40）＇，＇fontname＇，＇微软雅黑＇，＇Color＇，＇b＇，＇FontSize＇，16）；％图形的标题
n＿bay＿nb＝6；％total bays ／／机器数目
n＿task＿nb ＝ 55；％total tasks ／／任务数目
％x轴对应于画图位置的起始坐标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 ／／每个工序的开始时间
％length 对应于每个图形在x轴方向的长度
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 ／／每个工序的持续时间
％y轴对应于画图位置的起始坐标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 ＝＝工序数目，即在哪一行画线
％工序号，可以根据工序号选择使用哪一种颜色
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］；％和上一个版本的最大不同在于，matlab中仅可以用字符表示8种颜色，超过8种就不可以了，现在用rgb数组可以表示任意多的颜色
for i ＝1：n＿task＿nb
rec（1）＝ n＿start＿time（i）；％矩形的横坐标
rec（2）＝ n＿bay＿start（i）＋0．7；％矩形的纵坐标
rec（3）＝ n＿duration＿time（i）；％矩形的x轴方向的长度
rec（4）＝ 0．6；
txt＝sprintf（＇p（％d，％d）＝％d＇，n＿bay＿start（i）＋1，n＿job＿id（i）＋1，n＿duration＿time（i））；％将机器号，工序号，加工时间连城字符串
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 ，字体的坐标和其它特性
end
效果图如下：