matplotlib の使い方【ゼロから解説】

ゆうすけ

matplotlib の使い方がわかりません・・・

資格マフィア

matplotlib は処理の流れさえ分かれば簡単だ。
コードで流れを解説しよう。

✔️ 本記事のテーマ

✔️ 読者さんへの前置きメッセージ

本記事は
「matplotlib を使った処理の流れ」
について書いています。

matplotlib ライブラリを使えば 様々なグラフや図を表示することができます。

ただ、matplotlib は少し使い方にクセがあって、
使ったことのない方には扱いにくいかもしれません。

この記事では matplotlib の使い方を「処理の流れ」ベースで解説します。

なお、この記事に掲載しているサンプルコードは環境さえ整っていれば、
コピペで動くはずなので使用して頂いてOKです。

では、解説していきましょう。

matplotlib の使い方（処理の流れ）

matplotlib でグラフを表示するサンプルコードは以下になります。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 乱数を生成
x = np.random.rand(100)
y = np.random.rand(100)

# 散布図を描画
plt.scatter(x, y)

# タイトルを設定
plt.title('simple plot')
# X 軸ラベルを設定
plt.xlabel('x')
# Y 軸ラベルを設定
plt.ylabel('y')

plt.show()

matplotlib を使う処理の流れとしては以下のようなものです。

1. 必要なライブラリのインストール
2. ライブラリの import
3. Numpy でデータを作成する
4. matplotlib でグラフを描画する
5. グラフの「タイトル」「ラベル」を設定する
6. matplotlib でグラフを表示する

それでは、手順ごとに解説していきましょう。

必要なライブラリのインストール

まず、Python で matplotlib を使うためにインストールします。

以下のコマンドで matplotlib をインストールすることができます。

pip install matplotlib

さらに、データの作成に使用するので、 Numpy もインストールします。

pip install numpy

ライブラリの import

次に、インストールしたライブラリをPython ファイルで使用するために import しましょう。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

これで matplotlib, Numpy ライブラリを Python ファイルの中で使用することができます。

Numpy でデータを作成する

matplotlib でグラフを描画する前に、グラフの描画に使用するデータを作成しましょう。

データの作成には Numpy を使用します。

# 乱数を生成
x = np.random.rand(100)
y = np.random.rand(100)

今回は X軸データ, Y軸データともにランダムな100個のデータを用意します。

matplotlib でグラフを描画する

データが作成できたら、グラフを描画していきます。

今回は散布図グラフを描画します。

# 散布図を描画
plt.scatter(x, y)

散布図の描画には plt.scatter 関数を使用します。

matplotlib ライブラリで散布図グラフを描画する方法については
「matplotlib で散布図を表示する方法（サンプルコード）」
の記事で詳しく解説しています。

また、matplotlib では散布図グラフ以外にも様々なグラフを描画することができます。

参考記事：matplotlib で棒グラフを表示する方法（サンプルコード）

グラフの「タイトル」「ラベル」を設定する

グラフを作成したら、そのグラフにタイトルやラベルを設定しましょう。

タイトルやラベルの設定にはそれぞれ関数を使用します。

# タイトルを設定
plt.title('simple plot')
# X 軸ラベルを設定
plt.xlabel('x')
# Y 軸ラベルを設定
plt.ylabel('y')

タイトルやラベルを設定することで分かりやすいグラフになります。

なお、matplotlib のデフォルト設定では
このタイトルやラベルとして日本語を使用することができません。

タイトルやラベルに日本語を使用する場合は matplotlib の設定を変更する必要があります。

matplotlib で日本語を表示する方法については
「matplotlib で日本語を表示する方法」
の記事で解説しています。

matplotlib でグラフを表示する

ここまでのコードでグラフを作成できたので、いよいよグラフを表示しましょう。

plt.show()

plt.show を使うことで作成したグラフを表示することができます。

matplotlib のスキルをつけるための1冊

今回は matplotlib の使い方と処理の流れについて解説しました。

matplotlib はデータ分析などでも使用される便利なライブラリです。

もし、matplotlib について独学でスキルをつけるなら、以下の書籍がオススメです。

この書籍は matplotlib ライブラリについて理解するところから、
実際にグラフを表示するところまでを解説しています。

実践的なステップを踏まえて matplotlib について解説しているので、
書籍をマスターすることで様々な美しいグラフをプログラムで描画することができます。

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