【Python入門】matplotlibでのグラフ作成方法

2022年4月29日2023年5月2日

Python matplotlibライブラリを使って、グラフ作成する方法を紹介します。

この記事はこんな人におすすめ

Pythonを学習している人
Pythonでのグラフ作成方法について知りたい人
Pythonでのグラフ作成方法は分かるが、要素の追加・変更方法が分からない人

グラフ作成の基本

グラフ表示するPythonスクリプトです。これが基本形となります。

import math
import numpy as np
from matplotlib import pyplot

x = np.linspace(0, 2*math.pi, 100) # 0から2πまでを100等分した点要素を作成
y = np.sin(x) # サイン波を作成

pyplot.plot(x, y) # 2次元グラフを作成
pyplot.show() # グラフ表示

まず、matplotライブラリをインポートします。次にグラフ表示する関数を指定。最後に表示といった流れです。

グラフ要素の追加・変更方法

前章のグラフから要素を追加・変更していく方法を紹介します。

グラフタイトルの追加方法

import math
import numpy as np
from matplotlib import pyplot

x = np.linspace(0, 2*math.pi, 100) # 0から2πまでを100等分した点要素を作成
y = np.sin(x) # サイン波を作成

pyplot.plot(x, y) # 2次元グラフを作成
pyplot.title('サイン波形', fontname='MS Gothic') # グラフタイトルを指定

pyplot.show() # グラフ表示

「pyplot.title(‘グラフタイトル’)」を記述することで、グラフタイトルが追加されます。

日本語を表示する場合は、「fontname=’フォント名’」を引数で指定する必要があります。

どんな日本語フォントが使用できるかは、「C:\Users\[ユーザー名]\.matplotlib\fontlist-v330.json」ファイルで確認できます。

軸要素の追加・変更方法

import math
import numpy as np
from matplotlib import pyplot

x = np.linspace(0, 2*math.pi, 100) # 0から2πまでを100等分した点要素を作成
y = np.sin(x) # サイン波を作成

pyplot.plot(x, y) # 2次元グラフを作成
pyplot.title('サイン波形' ,fontname='MS Gothic') # グラフタイトルを指定
pyplot.xlabel('時間' ,fontname='MS Gothic') # X軸ラベルを指定
pyplot.ylabel('値' ,fontname='MS Gothic') # Y軸ラベルを指定
pyplot.xlim(0, 2*math.pi) # X軸最小値・最大値を指定
pyplot.ylim(-1, 1) # Y軸最小値・最大値を指定

pyplot.show() # グラフ表示

軸ラベルの追加方法

X軸ラベルは「pyplot.xlabel(‘X軸ラベル名’)」、Y軸ラベルは「pyplot.ylabel(‘Y軸ラベル名’)」を記述することで追加出来ます。

軸最小値・最大値の変更方法

X軸最小値は、「pyplot.xlim(‘最小値’, ‘最大値’)」、Y軸最大値は、「pyplot.xlim(‘最小値’, ‘最大値’)」を記述することで変更出来ます。

凡例の追加方法

import math
import numpy as np
from matplotlib import pyplot

x = np.linspace(0, 2*math.pi, 100) # 0から2πまでを100等分した点要素を作成
y = np.sin(x) # サイン波を作成
z = np.cos(x) # コサイン波を作成

pyplot.plot(x, y, label='sin')
pyplot.plot(x, z, label='cos')

pyplot.title('サイン波形' ,fontname='MS Gothic') # グラフタイトルを指定
pyplot.xlabel('時間' ,fontname='MS Gothic') # X軸ラベルを指定
pyplot.ylabel('値' ,fontname='MS Gothic') # Y軸ラベルを指定
pyplot.xlim(0, 2*math.pi) # X軸最小値・最大値を指定
pyplot.ylim(-1, 1) # Y軸最小値・最大値を指定
pyplot.legend() # 凡例を追加

pyplot.show() # グラフ表示

凡例を追加するには、まず「pyplot.plot(’X軸要素’, ‘Y軸要素’, label=’グラフ名’)」を記述し、凡例名を指定します。「pyplot.legend()」を記述することで、凡例が図に表示されます。

グラフ線色の変更方法

import math
import numpy as np
from matplotlib import pyplot

x = np.linspace(0, 2*math.pi, 100) # 0から2πまでを100等分した点要素を作成
y = np.sin(x) # サイン波を作成
z = np.cos(x) # コサイン波を作成

pyplot.plot(x, y, label='sin', color='green')
pyplot.plot(x, z, label='cos', color='purple')

pyplot.title('サイン波形' ,fontname='MS Gothic') # グラフタイトルを指定
pyplot.xlabel('時間' ,fontname='MS Gothic') # X軸ラベルを指定
pyplot.ylabel('値' ,fontname='MS Gothic') # Y軸ラベルを指定
pyplot.xlim(0, 2*math.pi) # X軸最小値・最大値を指定
pyplot.ylim(-1, 1) # Y軸最小値・最大値を指定
pyplot.legend() # 凡例を追加

pyplot.show() # グラフ表示

グラフ線色の変更は「pyplot.plot(‘X軸要素’, ‘Y軸要素’, color=’グラフの色’)」を記述します。