PyQt5 – 百分位数计算器

本文将介绍如何使用 PyQt5 创建一个简单的百分位数计算器。百分位数计算器可以通过输入数据集和百分位数来计算相应的值。

程序截图

以下是我们要创建的百分位数计算器的截图：

创建应用程序

下一步是创建应用程序。我们将需要使用 PyQt5 模块中的许多类和函数来实现它。

我们首先要导入 PyQt5 中的必要类和模块：

from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QLabel, QLineEdit, QPushButton
from PyQt5.QtCore import Qt
import numpy as np

这里我们导入了 QApplication、QMainWindow、QLabel、QLineEdit 和 QPushButton 等类，以及 Qt 常量和 numpy 模块。

接下来，我们要创建一个 MainWindow 类，用于表示我们的主窗口：

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle("百分位数计算器")
        self.setGeometry(100, 100, 400, 300)

        self.centralWidget = QLabel(self)
        self.centralWidget.setAlignment(Qt.AlignCenter)
        self.centralWidget.setText("输入数据集和百分位数")

        self.dataLabel = QLabel(self)
        self.dataLabel.setText("数据集：")
        self.dataLabel.move(50, 50)

        self.percentileLabel = QLabel(self)
        self.percentileLabel.setText("百分位数：")
        self.percentileLabel.move(50, 100)

        self.dataLineEdit = QLineEdit(self)
        self.dataLineEdit.move(150, 50)

        self.percentileLineEdit = QLineEdit(self)
        self.percentileLineEdit.move(150, 100)

        self.calculateButton = QPushButton(self)
        self.calculateButton.setText("计算")
        self.calculateButton.move(150, 150)

在这个类中，我们首先设置了窗口的标题和大小，然后创建了一个 centralWidget，用于放置我们的控件。接下来，我们创建了两个 QLabel，分别用于显示 “数据集” 和 “百分位数”，并创建了两个 QLineEdit，用于输入数据集和百分位数。

最后，我们创建了一个 QPushButton，用于执行计算操作。

创建计算函数

为了计算百分位数，我们需要编写一个函数。这个函数将会接受两个参数：数据集和百分位数。

下面是该函数的代码：

def calculatePercentile(self, data, percentile):
    sortedData = np.sort(data) # 将数据集按升序排序
    index = (percentile / 100) * (len(sortedData) - 1) # 计算百分位数在排序过后的数据集中的位置

    if index.is_integer():
        return sortedData[int(index)] # 如果 index 是整数，则直接返回对应位置的值

    # 如果 index 不是整数，则需要进行线性插值
    lowerIndex = int(index)
    upperIndex = lowerIndex + 1
    lowerValue = sortedData[lowerIndex]
    upperValue = sortedData[upperIndex]
    return lowerValue + ((index - lowerIndex) * (upperValue - lowerValue))

此函数首先通过 numpy 中的 sort 函数将数据集按升序排序。然后，它计算了百分位数在排序过后的数据集中的索引位置。如果该位置是整数，则直接返回该位置的值。否则，需要进行线性插值。

把计算函数和按钮关联起来

要使计算函数与按钮关联起来，我们需要使用 clicked 信号和 connect 函数：

self.calculateButton.clicked.connect(self.onCalculateButtonClick)

在这里，我们将 clicked 信号连接到 onCalculateButtonClick 函数上，该函数将调用我们编写的 calculatePercentile 函数。

def onCalculateButtonClick(self):
    try:
        data = [float(x) for x in self.dataLineEdit.text().split(",")]
        percentile = float(self.percentileLineEdit.text())

        result = self.calculatePercentile(data, percentile)

        self.centralWidget.setText("结果：{}".format(result))

    except Exception as ex:
        self.centralWidget.setText("发生错误：{}".format(str(ex)))

在这个函数中，我们首先从文本框中获取数据集和百分位数。如果输入值无效，则会发生异常。否则，我们将调用 calculatePercentile 函数，然后将结果显示在主窗口的 centralWidget 中。

运行程序

最后，我们还需要创建一个 QApplication 实例，并使用 MainWindow 类创建一个窗口对象，然后使用 show 函数将其显示出来。

app = QApplication([])
window = MainWindow()
window.show()
app.exec_()

现在，我们的百分位数计算器已经可以正常运行了。

完整代码片段

下面是完整的代码：

from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QLabel, QLineEdit, QPushButton
from PyQt5.QtCore import Qt
import numpy as np

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle("百分位数计算器")
        self.setGeometry(100, 100, 400, 300)

        self.centralWidget = QLabel(self)
        self.centralWidget.setAlignment(Qt.AlignCenter)
        self.centralWidget.setText("输入数据集和百分位数")

        self.dataLabel = QLabel(self)
        self.dataLabel.setText("数据集：")
        self.dataLabel.move(50, 50)

        self.percentileLabel = QLabel(self)
        self.percentileLabel.setText("百分位数：")
        self.percentileLabel.move(50, 100)

        self.dataLineEdit = QLineEdit(self)
        self.dataLineEdit.move(150, 50)

        self.percentileLineEdit = QLineEdit(self)
        self.percentileLineEdit.move(150, 100)

        self.calculateButton = QPushButton(self)
        self.calculateButton.setText("计算")
        self.calculateButton.move(150, 150)

        self.calculateButton.clicked.connect(self.onCalculateButtonClick)

    def calculatePercentile(self, data, percentile):
        sortedData = np.sort(data)
        index = (percentile / 100) * (len(sortedData) - 1)

        if index.is_integer():
            return sortedData[int(index)]

        lowerIndex = int(index)
        upperIndex = lowerIndex + 1
        lowerValue = sortedData[lowerIndex]
        upperValue = sortedData[upperIndex]
        return lowerValue + ((index - lowerIndex) * (upperValue - lowerValue))

    def onCalculateButtonClick(self):
        try:
            data = [float(x) for x in self.dataLineEdit.text().split(",")]
            percentile = float(self.percentileLineEdit.text())

            result = self.calculatePercentile(data, percentile)

            self.centralWidget.setText("结果：{}".format(result))

        except Exception as ex:
            self.centralWidget.setText("发生错误：{}".format(str(ex)))

if __name__ == "__main__":
    app = QApplication([])
    window = MainWindow()
    window.show()
    app.exec_()

总结

在本教程中，我们学习了如何使用 PyQt5 创建一个简单的百分位数计算器。我们了解了如何创建QWidget、QLabel、QLineEdit和QPushButton等控件，并将其相应的信号槽连接。我们还编写了一个用于计算百分位数的函数，并在按钮被单击时调用它。