備忘録＠Python ORセミナー: matplotlib

matplotlib

>>> import pylab as plt
>>> from pylab import * # 楽だけどあまり良くないパターン

データの用意

>>> x = plt.linspace(0, 2 * math.pi, 50) # 0-2*πの区間を50等分した配列
>>> y = plt.sin(x)

グラフで表示

>>> p = plt.plot(x, y)
>>> plt.show() # ipython --pylabとかしてたら不要

オプション

>>> plt.plot(x, y, 'オプション')

文字列	色
'b'	青
'g'	緑
'r'	赤
'c'	シアン
'm'	マゼンタ
'y'	黄
'k'	黒
'w'	白

文字列	プロットの線
'-'	実線
'--'	破線
'-.'	一点鎖線 ー・ー
':'	点線
'.'	点
','	ピクセル
'o'	丸
'v'	下向き三角形
'^'	上向き三角形
'<'	左向き三角形
'>'	右向き三角形
's'	正方形
'p'	五角形
'*'	星
	などなど

凡例・ラベル

• legend(): 凡例（線が何を示しているか）
• xlabel(): x軸のラベル
• ylabel(): y軸のラベル

もし日本語を使いたい場合は，FontPropertiesでフォントを予め指定しないといけない．

>>> plt.xlabel(u"abcdefg")
>>> plt.ylabel(u"fugafuga")
>>> plt.legend([p], ("hogehoge"))
# 日本語使いたい
>>> prop = matplotlib.font_manager.FontProperties(fname="フォントの絶対パス")
>>> plt.xlabel(u"ふがふが", fontproperties=prop)

グラフを並べる

一つの図で複数のグラフを並べたいとき．
意外に便利で使える．

• subplot(): 引数でどこを編集するか指定

>>> plt.subplot(221) # 縦2段、横2列の1番目
>>> plt.plot(x, sin(x))
>>> plt.subplot(222)
>>> plt.plot(x, sin(-x))

作成した図を保存

作成したグラフを論文やスライドに載せるときに重宝する．

• savefig(): 引数は保存するファイル名
  • .jpg, .png, .bmp, .eps, .svg, .pdf等が選択可能

>>> plt.savefig("hoge.png", transparent=True (or False) # 背景を透明にする（しない）

それ以外

基本的には上記で済むはず．でもたまに下のとかつかう．

ヒストグラム

>>> data = plt.normal(5, 3, 500) # 平均5,標準偏差３の正規乱数
>>> plt.hist(data, bins=30, color="red"); None

棒グラフ

>>> years = [str(i) for i in range(2005, 2014)]
>>> steps = plt.arange(len(years)) 
>>> sales = 100 + 40 * plt.rand(len(years))
>>> plt.bar(steps, sales, align="center", color="green")
>>> plt.xticks(steps, years); None

円グラフ

>>> rate_data = [0.3, 0.4, 0.2, 0.1]
>>> lbl = ["O", "A", "B", "AB"]
>>> ex = (0, 0.05, 0, 0)
>>> plt.axis("equal")
>>> plt.pie(rate_data, explode=ex, startangle=90, shadow=True, autopct="%1.1f%%", labels=lbl); None

画像の表示

>>> imagedata = array([
            [1,1,1,1,1,1,1,1,1,1],
            [1,1,1,1,1,1,1,1,1,1],
            [1,1,0,1,1,1,1,0,1,1],
            [1,0,1,0,1,1,0,1,0,1],
            [1,1,1,1,1,1,1,1,1,1],
            [1,1,1,1,1,1,1,1,1,1],
            [1,0,1,1,1,1,1,1,0,1],
            [1,1,0,1,1,1,1,0,1,1],
            [1,1,1,0,0,0,0,1,1,1],
            [1,1,1,1,1,1,1,1,1,1]
])
>>> plt.imshow(imagedata)

塗りつぶし

>>> y1 = sin(x) * cos(x)
>>> plt.plot(x, y1)
>>> y2 = -sin(x) * cos(x)
>>> plt.plot(x, y2)
>>> plt.fill_between(x, y1, y2, interpolate=True, alpha=0.3)

３次元プロット

#3次元プロットの例
>>> from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
>>> x3d = rand(100)
>>> y3d = rand(100)
>>> z3d = rand(100)
>>> fig = figure()
>>> ax = fig.add_subplot(111, projection="3d")
>>> ax.scatter3D(x3d, y3d, z3d)