Pythonではグラフを作成し、表示させることが可能です。
グラフを作成することでエクセルにまとめたデータなどを、視覚的に分かりやすく表現することができ、プレゼンなどでも活用することができるでしょう。
本記事ではPythonでグラフを作成する方法についてまとめました。
Pythonでグラフを描くにはmatplotlibライブラリが必須
Pythonでグラフを描く場合、matplotlibライブラリというものが必要になります。
matplotlibライブラリをインストールする際は、コマンドプロンプトから次のコマンドを入力する必要があります。
py -m pip install matplotlibインストールには少し時間がかかる場合もあります。
また、「ライブラリって何？」という方は本記事よりも先に【初級編10】pythonの標準ライブラリ一覧を紹介！を読んで頂けると幸いです。
Pythonで折れ線グラフを描画してみよう
まず、最も基本的な折れ線グラフを作成する方法から解説していきます。
次の5つの流れに沿って折れ線グラフの作成方法について説明します。
- 折れ線グラフを描く
- 複数の折れ線グラフを描く
- グラフの色を変える
- グラフの太さを変える
- グラフにタイトルをつける
1）折れ線グラフを描く
まず、通常の折れ線グラフを描く方法を解説します。
○コード例
import matplotlib.pyplot as plt
x = [1,2,3,4,5]
y = [10,25,30,35,50]
plt.plot(x, y)
plt.show()○実行結果
Pythonでグラフを描くにはmatplotlibライブラリが必要なため、ソース冒頭にimport文を記載することが必要です。
続いて、plt.plotメソッドを使って、折れ線グラフの縦軸、横軸を決めていきます。
最後にplt.show()でグラフを出力させて完了です。
2）複数の折れ線グラフを描く
複数の折れ線グラフを描く方法を解説します。
○コード例
import matplotlib.pyplot as plt
x = [1,2,3,4,5]
y1 = [10,25,30,35,50]
y2 = [5,15,25,30,45]
plt.plot(x, y1)
plt.plot(x, y2)
plt.show()○実行結果
上記のコードではplt.plotメソッドによって2つの折れ線グラフを描いています。
複数の折れ線グラフを描く場合、自動的に色分けをしてくれます。
3）グラフの色を変える
続いて、グラフの色を変える方法を解説します。
○コード例
import matplotlib.pyplot as plt
x = [1,2,3,4,5]
y = [10,25,30,35,50]
plt.plot(x, y, color='forestgreen')
plt.show()○実行結果
色を変えたい場合は、plt.plotメソッドに引数を追加すれば良いです。
上記のコードでは「color=’forestgreen’」という引数を追加することによって、グラフの色を緑色に変更しています。
4）グラフの太さを変える
グラフの太さを変える場合も、plt.plotメソッドに引数を追加することが可能です。
○コード例
import matplotlib.pyplot as plt
x = [1,2,3,4,5]
y = [10,25,30,35,50]
plt.plot(x, y, lw=5)
plt.show()○実行結果
太さを追加する場合「lw=」という引数を追加します。
「lw=」に続く数値を変更することによって、グラフの太さを自由に変更できます。
5）グラフにタイトルをつける
最後に、折れ線グラフにタイトルをつける方法を解説しましょう。
○コード例
import matplotlib.pyplot as plt
x = [1,2,3,4,5]
y = [10,25,30,35,50]
plt.plot(x, y, lw=5)
plt.title('line graph test')
plt.show()○実行結果
タイトルをつけたい場合はplt.titleメソッドを利用します。
plt.titleの引数にタイトルを入力することで、それがそのままグラフのタイトルになります。
なお、タイトルは日本語にすると文字化けが発生してしまうので気をつけましょう。
Pythonでさまざまなグラフを描画してみよう
続いて、Pythonでさまざまなグラフを作成する方法を解説します。
グラフの中でも作成頻度の高い次の3つについて作成方法を説明しましょう。
- 棒グラフ
- 円グラフ
- 散布図
1）棒グラフ
最初に、棒グラフを描く方法について解説します。
棒グラフを描く際はplt.barメソッドを活用します。
○コード例
import matplotlib.pyplot as plt
x = [1,2,3,4,5]
y = [10,25,30,35,50]
plt.bar(x,y)
plt.show()○実行結果
上記のコードではplt.barメソッドにx軸とy軸を指定することで、複数の棒グラフを表示するようにしています。
x軸とy軸を変更することで、棒グラフの長さを自由に変更できます。
2）円グラフ
続いて、円グラフを描く方法について解説します。
円グラフを描く場合は、plt.pieメソッドを利用していきます。
○コード例
import matplotlib.pyplot as plt
x = [1,2,3,4,5]
label = ["A", "B", "C", "D", "E"]
plt.pie(x,labels=label, autopct="%1.1f%%")
plt.show()○実行結果
上記のコードでは、plt.pieメソッドによって円グラフを作成しています。
plt.pieメソッドの第2引数にラベルを指定することによって、各項目に「A」や「B」などの名前をつけるようにしています。
また「autopct=”%1.1f%%”」と第3引数に書くことで、小数点以下1 桁まで%を表示するようにしています。
3）散布図
続いて、散布図を描く方法について解説します。
散布図を描く場合はplt.scatterメソッドを活用します。
○コード例
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.random.randn(10)
y = np.random.randn(10)
plt.scatter(x, y)
plt.show()○実行結果
上記のコードではrandnメソッドによって10つの乱数を発生させています。
そして、その乱数をplt.scatterメソッドに読み込ませ、散布図を作成するようにしています。
まとめ
本記事ではPythonでグラフを作成する方法について解説しました。
Pythonでグラフを書けるようになると、データ分析や機械学習にも手を出すことができます。
このような分野への参入を目指す方は、まずはグラフの作成方法に関してマスターしましょう。