一、QCPStatisticalBox 概述

QCPStatisticalBox 是 QCustomPlot 中用于繪制箱線圖(盒須圖)的類，可以顯示數據的五個關鍵統計量：最小值、第一四分位數(Q1)、中位數、第三四分位數(Q3)和最大值，以及可能的異常值。

二、主要屬性

屬性	類型	描述
width	double	箱體的寬度（坐標軸單位）
whiskerWidth	double	須線的寬度（0-1表示比例）
pen	QPen	箱線和須線的畫筆屬性
brush	QBrush	箱體填充的畫刷屬性
whiskerPen	QPen	須線的畫筆屬性
medianPen	QPen	中位線的畫筆屬性
outlierStyle	QCPScatterStyle	異常值的散點樣式
name	QString	箱線圖名稱（顯示在圖例中）
visible	bool	是否可見
selectable	bool	是否可選擇
selected	bool	當前是否被選中

三、常用方法

1. 數據相關方法

方法	參數	返回值	描述
setData	double key, double minimum, double lowerQuartile, double median, double upperQuartile, double maximum	void	設置單個箱線圖數據
setData	const QVector<double>& keys, const QVector<double>& minimums, const QVector<double>& lowerQuartiles, const QVector<double>& medians, const QVector<double>& upperQuartiles, const QVector<double>& maximums	void	設置多個箱線圖數據
addData	double key, double minimum, double lowerQuartile, double median, double upperQuartile, double maximum	void	添加單個箱線圖
addData	const QVector<double>& keys, const QVector<double>& minimums, const QVector<double>& lowerQuartiles, const QVector<double>& medians, const QVector<double>& upperQuartiles, const QVector<double>& maximums	void	添加多個箱線圖
setOutliers	double key, const QVector<double>& outliers	void	設置指定key的異常值
addOutliers	double key, const QVector<double>& outliers	void	添加異常值

2. 樣式設置方法

方法	參數	返回值	描述
setWidth	double width	void	設置箱體寬度
setWhiskerWidth	double width	void	設置須線寬度比例
setPen	const QPen &pen	void	設置箱線畫筆
setBrush	const QBrush &brush	void	設置箱體填充畫刷
setWhiskerPen	const QPen &pen	void	設置須線畫筆
setMedianPen	const QPen &pen	void	設置中位線畫筆
setOutlierStyle	const QCPScatterStyle &style	void	設置異常值樣式

3. 交互相關方法

方法	參數	返回值	描述
setSelectable	QCP::SelectionType selectable	void	設置可選擇類型
setSelection	QCPDataSelection selection	void	設置選中項
selected	-	QCPDataSelection	獲取選中項
selectTest	const QPointF &pos, bool onlySelectable, QVariant *details	double	測試點是否選中

四、信號列表

信號	參數	描述
selectionChanged	bool selected	選中狀態改變時觸發
selectableChanged	QCP::SelectionType selectable	可選擇狀態改變時觸發

五、基礎使用示例

cpp

// 創建箱線圖
QCPStatisticalBox *statBox = new QCPStatisticalBox(customPlot->xAxis, customPlot->yAxis);// 設置單個箱線圖數據 (key, 最小值, Q1, 中位數, Q3, 最大值)
statBox->setData(1, 3.0, 4.5, 5.8, 7.2, 9.0);// 添加異常值
statBox->addOutliers(1, {2.1, 9.5, 10.2});// 設置樣式
statBox->setName("數據分布");
statBox->setWidth(0.3);
statBox->setBrush(QColor(100, 150, 250, 100));
statBox->setMedianPen(QPen(Qt::red, 2));
statBox->setWhiskerWidth(0.2);// 設置坐標軸范圍
customPlot->xAxis->setRange(0, 2);
customPlot->yAxis->setRange(0, 12);// 刷新顯示
customPlot->replot();

六、高級功能示例

1. 多組箱線圖比較

cpp

// 創建第一組箱線圖
QCPStatisticalBox *statBox1 = new QCPStatisticalBox(customPlot->xAxis, customPlot->yAxis);
statBox1->setData(1, 3.0, 4.5, 5.8, 7.2, 9.0);
statBox1->addOutliers(1, {2.1, 9.5});
statBox1->setName("組A");
statBox1->setWidth(0.3);
statBox1->setBrush(QColor(100, 150, 250, 100));// 創建第二組箱線圖
QCPStatisticalBox *statBox2 = new QCPStatisticalBox(customPlot->xAxis, customPlot->yAxis);
statBox2->setData(2, 2.5, 5.0, 6.5, 8.0, 10.0);
statBox2->addOutliers(2, {1.8, 10.5});
statBox2->setName("組B");
statBox2->setWidth(0.3);
statBox2->setBrush(QColor(250, 150, 100, 100));// 設置坐標軸
customPlot->xAxis->setRange(0, 3);
customPlot->yAxis->setRange(0, 12);

2. 自定義選擇樣式

cpp

statBox->setSelectable(QCP::stWhole); // 允許選擇整個箱線圖
statBox->setSelectedBrush(QBrush(QColor(255, 100, 100, 150)));
statBox->setSelectedPen(QPen(Qt::red, 2));// 連接選擇信號
connect(customPlot, &QCustomPlot::selectionChangedByUser, [=](){if (statBox->selected()) {qDebug() << "箱線圖被選中";}
});

3. 從實際數據計算統計量

cpp

// 計算統計量的輔助函數
void calculateStatistics(const QVector<double> &data, double &min, double &q1, double &median, double &q3, double &max, QVector<double> &outliers)
{QVector<double> sorted = data;std::sort(sorted.begin(), sorted.end());int n = sorted.size();min = sorted.first();max = sorted.last();// 計算四分位數q1 = sorted.at(n*1/4);median = sorted.at(n/2);q3 = sorted.at(n*3/4);// 計算異常值(使用1.5IQR規則)double iqr = q3 - q1;double lowerBound = q1 - 1.5*iqr;double upperBound = q3 + 1.5*iqr;for (double val : data) {if (val < lowerBound || val > upperBound) {outliers.append(val);}}
}// 使用示例
QVector<double> dataset = { /* 你的數據 */ };
double min, q1, median, q3, max;
QVector<double> outliers;
calculateStatistics(dataset, min, q1, median, q3, max, outliers);statBox->setData(1, min, q1, median, q3, max);
statBox->setOutliers(1, outliers);

七、箱線圖各部分的含義

Q75：上四分位數
Q25：下四分位數
須線(whisker)
箱體(interquartile range)

八、性能優化技巧

1. 批量設置數據：

   cpp

   // 使用vector批量設置數據比多次調用addData更高效
   QVector<double> keys = {1, 2, 3};
   QVector<double> mins = {3.0, 2.5, 3.2};
   // ...其他統計量向量
   statBox->setData(keys, mins, q1s, medians, q3s, maxs);

2. 簡化繪制：

   cpp

   statBox->setAntialiased(false); // 關閉抗鋸齒提高性能

3. 使用OpenGL加速：

   cpp

   customPlot->setOpenGl(true);

QCPStatisticalBox 提供了完整的箱線圖功能，可以有效地展示數據的分布特征和異常值，特別適用于統計分析和數據比較場景。