Matplotlib を使用して Python でグラフを描画する方法

1. Matplotlib の概要

Python ライブラリ Matplotlib は、高品質のチャートを生成できます。複数のオペレーティング システムとグラフィック バックエンドをサポートし、豊富なチャート タイプと機能を提供します。 Matplotlib を使用すると、折れ線グラフ、棒グラフ、円グラフなどのさまざまなグラフを簡単に描画して、さまざまなデータ視覚化のニーズを満たすことができます。

2. インストールとインポート

Matplotlib をインストールする方法は非常に簡単で、コマンド ラインで次のコマンドを実行するだけです:

pip install matplotlib

インストールが完了したら、インポートします。 Python スクリプト Matplotlib でそれを作成し、描画に pyplot サブモジュールを使用します:

import matplotlib.pyplot as plt

3. 基本的な描画操作

Matplotlib は豊富な描画インターフェイスを提供します。ここでは、いくつかの一般的なチャート描画について簡単に紹介します。方法。

1. 折れ線グラフ

一般的なデータ視覚化方法は折れ線グラフで、時間の経過やその他の変数のデータの変化パターンを明らかにするために使用されます。 Matplotlib を使用して折れ線グラフを描画する方法は次のとおりです:

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]

plt.plot(x, y)
plt.show()

2. ヒストグラム

ヒストグラムは、異なるカテゴリ間の比較を表すために使用されます。棒グラフの描画方法は次のとおりです:

x = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E']
y = [3, 5, 7, 9, 11]

plt.bar(x, y)
plt.show()

3. 円グラフ

円グラフは、全体に対する各部分の割合を示すために使用されます。円グラフを描画する方法は次のとおりです:

labels = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E']
sizes = [15, 30, 45, 10, 20]

plt.pie(sizes, labels=labels, autopct='%1.1f%%')
plt.show()

4. グラフのカスタマイズ

Matplotlib は、タイトル、軸ラベル、凡例などを含む、さまざまなグラフのカスタマイズ オプションを提供します。一般的なカスタマイズ操作をいくつか示します。

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]

plt.plot(x, y, label='Line')

plt.title('Customized Line Chart')
plt.xlabel('X-axis')
plt.ylabel('Y-axis')

plt.legend(loc='upper left')
plt.show()

上記のコードは、タイトル、軸ラベル、凡例を折れ線グラフに追加します。 plt.legend() 関数の loc パラメータは、凡例の位置を設定するために使用されます。線のスタイル、色、ポイント マーカーなどの他のパラメータを使用してグラフのスタイルを調整することもできます。

5. 複数のチャートの表示

場合によっては、同じウィンドウに複数のチャートを表示する必要があるかもしれません。 Matplotlib は、複数の図を簡単に表示できるサブプロット関数を提供します。以下は簡単な例です:

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y1 = [2, 4, 6, 8, 10]
y2 = [1, 3, 5, 7, 9]

fig, axs = plt.subplots(2, 1, figsize=(6, 8))

axs[0].plot(x, y1)
axs[0].set_title('Line Chart 1')
axs[0].set_xlabel('X-axis')
axs[0].set_ylabel('Y-axis')

axs[1].plot(x, y2, color='red', linestyle='--')
axs[1].set_title('Line Chart 2')
axs[1].set_xlabel('X-axis')
axs[1].set_ylabel('Y-axis')

plt.tight_layout()
plt.show()

上記のコードは 2 つのサブグラフを含むウィンドウを作成し、各サブグラフには折れ線グラフが表示されます。 plt.subplots() この関数はサブプロットの作成に使用され、サブプロット オブジェクトを含む配列を返します。 figsize パラメータはウィンドウ サイズの設定に使用されます。サブピクチャ間の間隔は、plt.tight_layout() 関数を通じて自動的に調整できます。

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