matplotlib 折れ線グラフ

このページではmatplotlibを使用して折れ線グラフを描画する方法について解説します。なお、連続な関数のグラフについては別頁で説明する予定です。

サンプルはOO形式と呼ばれる書き方となっています。figure、axesについて知らない方は事前に以下を一読することをおすすめします。
matplotlib入門
matplotlibの基本 figureとaxes

折れ線グラフの基本

簡単なサンプル

まずは最低限、簡単なサンプルからです。

import matplotlib.pyplot as plt

# 対象データ
x = [1, 2, 3, 4, 5]  # x軸の値
y = [100, 300, 200, 500, 0]  # y軸の値

# figureを生成する
fig = plt.figure()

# axをfigureに設定する
ax = fig.add_subplot(1, 1, 1)

# axesにplot
ax.plot(x, y)
# 表示する
plt.show()

実行結果

折れ線グラフを描画する場合、ax.plotを使用します。x, yにそれぞれ値の配列を指定するだけです。

オプション

最低限の表示ができたところで、折れ線グラフ向けのオプションについて紹介します。

線の種類

ax.plotの第3引数に先の種類を指定することができます。指定できる線の種類は以下の通りです。

線の色

線の色は引数cで指定することができます。

先の太さ

linewidthで先の太さを指定することができます。

マーカー

マーカーの種類は、引数markerで指定することが可能です。散布図編に記述したものと同様なので、一覧は割愛します。

線の色、太さ、種類、マーカーの指定のサンプル

以下は先ほどのコードに線の色、太さ、種類、マーカーの指定を加えたものです。

import matplotlib.pyplot as plt

# 対象データ
x = [1, 2, 3, 4, 5]  # x軸の値
y1 = [100, 300, 200, 500, 0]  # y軸の値
y2 = [150, 350, 250, 550, 50]  # y軸の値
y3 = [200, 400, 300, 600, 100]  # y軸の値

# figureを生成する
fig = plt.figure()

# axをfigureに設定する
ax = fig.add_subplot(1, 1, 1)

# axesにplot
ax.plot(x, y1, "-", c="#ff0000", linewidth=1, marker='*')
ax.plot(x, y2, "--", c="#00ff00", linewidth=2, marker='o')
ax.plot(x, y3, ":", c="#0000ff", linewidth=4, marker='D')

# 表示する
plt.show()

実行結果

凡例、タイトル等

散布図のときの説明と同様となりますが、基本的にはaxesのカスタマイズ グラフの汎用要素で説明したとおりです。よくサイト内を検索されるため凡例、ラベルなどの各種グラフ要素を挿入したサンプルを掲載します。詳しくはリンク先を参照してください。

from matplotlib import pyplot as plt

# 対象データ
x = [1, 2, 3, 4, 5]  # x軸の値
y1 = [100, 300, 200, 500, 700]  # y軸の値
y2 = [150, 350, 250, 550, 750]  # y軸の値

# figureを生成する
fig = plt.figure()

# axをfigureに設定する
ax = fig.add_subplot(1, 1, 1)

# axesにplot
ax.plot(x, y1, "-", c="#ff0000", linewidth=1, marker='*')
ax.plot(x, y2, "--", c="#00ff00", linewidth=2, marker='o')

# 汎用要素を表示
ax.grid(True)  # grid表示ON
ax.set_xlim(left=-1, right=6)  # x範囲
ax.set_ylim(bottom=-100, top=1000)  # y範囲
ax.set_xlabel('X')  # x軸ラベル
ax.set_ylabel('Y')  # y軸ラベル
ax.set_title('ax title')  # グラフタイトル
ax.legend(['Line 1', 'Line 2'])  # 凡例を表示

plt.show()

出力結果

範囲指定やグリッド、軸ラベル、凡例の表示がされていることが確認できます。