【Python】Matplotlibで簡単な折れ線グラフ、曲線のグラフを描こう!

グラフ

こんにちは!

皆さんは、 Pythonでグラフを描いたことはありますか?

Pythonでグラフを描いたことがない方も、機械学習などを学んでいくと、後々様々なグラフを描く必要が出てきます。

そこで今回は、Matplotlibを用いた簡単なグラフの描き方として、折れ線グラフ、曲線のグラフの描き方ついて紹介していきます。


1. Matplotlib

1.1 Matplotlibについて

Matplotlibとは、Pythonにおけるグラフ描写のためのライブラリです。

グラフ描写のための様々な機能が用意されていて、とても便利なので是非インストールしておきましょう。

1.2 Matplotlibのインストール方法

Matplotlibのインストールは、下記のコマンドを入力しましょう。

pip install matplotlib



2. 折れ線グラフ

初めに、折れ線グラフの描き方を見てみましょう。

以下のプログラムは、折れ線グラフを表示するプログラムです。

import matplotlib.pyplot as plt
A = [1, 2, 3, 4, 5]
B = [6, 1, 4, 8, 2]

plt.plot(A, B)
plt.title("title")
plt.xlabel("A")
plt.ylabel("B")
plt.show()

実行結果

plt.plot()で、指定された引数の要素が描かれたグラフを作成します。

plt.title()で、グラフタイトルを指定します。

plt.xlabel()、plt.ylabel()で、x軸y軸にラベル付けします。

plt.show()で、画像を新しいウィンドウで表示します。


3. 曲線のグラフ

次に曲線のグラフの描き方を見てみましょう。

以下のプログラムは、sin(x)のグラフを表示するプログラムです。

import matplotlib.pyplot as plt
import math

x = range(0, 720)
y = [math.sin(math.radians(d)) for d in x]

plt.plot(x, y)
plt.title("sin(x)")
plt.xlabel("x")
plt.ylabel("y")
plt.show()

実行結果

曲線のグラフは、視覚的に見ると曲線に見えますが、実は折れ線グラフの点を細かくプロットしたもので、折れ線グラフと描き方に違いはありません。

上記プログラムでは、(0, sin(0)) ~ (720, sin(720))の点を線でつないで折れ線グラフにしたグラフが曲線に見えているだけになります。


4. グラフを複数重ねる

Matplotlibでは、グラフを簡単に重ねて表示することができます。

以下のプログラムは、sin(x)、sin(x+45°)、sin(x+90°)のグラフを一度に表示するプログラムです。

import matplotlib.pyplot as plt
import math

x = range(0, 720)
y1 = [math.sin(math.radians(d)) for d in x]
y2 = [math.sin(math.radians(d+45)) for d in x]
y3 = [math.sin(math.radians(d+90)) for d in x]

plt.plot(x, y1)
plt.plot(x, y2)
plt.plot(x, y3)
plt.title("sin(x)")
plt.xlabel("x")
plt.ylabel("y")
plt.show()

実行結果

plt.plot()の数を増やすと、その分のグラフが増えます。


5. まとめ

いかがでしたか?
簡単なグラフの描き方を理解できたでしょうか?

Matplotlibを使用すると簡単にグラフを描くことができます。

グラフは様々なところで使用するため、簡単なグラフの描き方を覚えておいて、グラフを描く際に思い出せるようにしましょう!


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