概要

matplotlibでグラフのx軸を上下に、y軸を左右に表示する2つの方法を紹介します。Google Colabで作成したコードは、こちらにあります。

方法

twinx、twinyを使い表示する方法
secondary_xaxis、secondary_yaxisを使い表示する方法

注意
matplotlib.axes.Axes.secondary_xaxis、matplotlib.axes.Axes.secondary_yaxisは、matplotlibのversion3.1では、バグがある可能性があります。
バグの事例の1つに、https://github.com/matplotlib/matplotlib/issues/15621があります。

1.　twinx、twinyを使い表示する方法

twinx、twinyを使い表示する方法

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

fig = plt.figure()
ax1 = fig.add_subplot(111)

x = np.arange(0, 5, 0.1)
y = np.sin(x)

# 1軸目
ax1.plot(x, y)
ax1.set_xlabel('x')
ax1.set_ylabel('y')

# 2軸目（twinyを使い、y軸を共通にして同じグラフを書く）
ax2 = ax1.twiny()
ax2.plot(x, y)
ax2.set_xlabel('x')

# 2軸目（twinxを使い、x軸を共通にして同じグラフを書く）
ax3 = ax1.twinx()
ax3.plot(x, y)
ax3.set_ylabel('y')

plt.show()

出力結果

2.　secondary_xaxis、secondary_yaxisを使い表示する方法

secondary_xaxis、secondary_yaxisを使い表示する方法

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

fig = plt.figure()
ax1 = fig.add_subplot(111)

x = np.arange(0, 5, 0.1)
y = np.sin(x)

# 1軸目
ax1.plot(x, y)
ax1.set_xlabel('x')
ax1.set_ylabel('y')

# 2軸目（secondary_xaxisでx軸を上に追加）
ax2 = ax1.secondary_xaxis('top')
ax2.set_xlabel('x')

# 3軸目（secondary_yaxisでy軸を右に追加）
ax3 = ax1.secondary_yaxis('right')
ax3.set_ylabel('y')

plt.show()

出力結果

補足

一般的な使い方は、twinx、twinyは、別々のグラフを表示するときに使うと思います。
secondary_xaxis、secondary_yaxisは、別々の単位をグラフに表示するときに使うと思います。また、任意の位置に複数の単位の軸を置くこともできます。詳しくは、私の記事で恐縮ですが、【matplotlib】グラフの任意の位置に、複数の単位の軸を表示する方法を参照してください。

まとめ

x軸を上下に、y軸を左右に表示したい場合は、基本的にはsecondary_xaxis、secondary_yaxisを使うと良いと思います。

参考資料