はじめに
この記事はpythonで取り敢えずそれっぽいグラフを作りたい人向けの記事です。pythonの基本的な知識は習得済みとします。
取り敢えずグラフを作ってみよう
まずは習うより慣れろの精神で以下のプログラムを実行してみてください。
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####### begin import libraries ##############
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
####### end import libraries ###############
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####### begin make data #####################
x = np.linspace(-np.pi, np.pi, 100)
y = np.sin(x)
####### end make data #######################
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####### begin plot ##########################
plt.plot(x,y)
plt.savefig('sin.png')
plt.show()
####### end plot ############################
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新しいウィンドウが立ち上がり以下の画像が表示されればOKですので、ウィンドウは閉じてください。画像が"sin.png"という名前で保存されていますので確認してください。
解説
プログラムの中身を説明します。1つ目のブロックは必要なライブラリのimportをしています。ここでは数値計算ライブラリであるnumpyと可視化ライブラリであるmatplotlibをimportしています。numpyは可視化するためのライブラリではないですが、そもそも可視化するためのデータが無いとどうしようもないので、今回はデータ作成のためにnumpyをimportしています。
2つ目のブロックでは可視化するデータをnumpyを用いて作成しています。np.linspaceは等差数列を作成するための関数で今後よく使うと思うので使い方を確認しておきます。1つ目の引数は等差数列の初項、2つ目の引数は等差数列の最終項、3つ目の引数は項数を表しています(公差は自動的に決められます)。ここでは初項$-\pi$、最終項$\pi$、項数100の等差数列を作成し、$x$に格納しています。そしてnp.sinを用いて$\sin x$を計算し、$y$に格納しています。
3つ目のブロックがグラフ作成の部分です。plt.plotは折線グラフを作成する関数であり、今回のメインです。見たままですが、1つ目の引数に$x$軸の値を入れ、2つ目の引数に$y$軸の値を入れています。plt.savefigが作成したグラフを保存する関数であり、引数には出力する画像ファイル名を指定します。最後のplt.showが作成したグラフを表示する関数です。plt.showは無くても特に問題はないですが、毎回画像ファイルを開いてグラフを確認するのが面倒なので入れています。plt.savefigとplt.showの順番が逆になると画像がうまく出力されないので注意してください。