【Python】Matplotlibで1つのグラフに間隔の異なる2つの時系列をプロットする方法

Matplotlibを使用すると、時間間隔の異なる2つの時系列データを1つの同じプロット上に簡単に重ねて描画できます。この記事では、具体的な手順とサンプルコードをわかりやすく解説します。

手順

• 図のサイズを設定し、サブプロット間および周囲の余白（パディング）を調整します。

• x1、y1 および x2、y2 のデータポイントを作成します。

• 図（figure）とサブプロットのセットを作成します。

• 日付データを含む (x1, y1) と (x2, y2) のデータポイントをそれぞれプロットします。

• X軸の目盛りラベル（ticklabels）にメジャーフォーマッターを設定します。

• tick_params() メソッドを使用して、X軸の目盛りラベルを45度回転させます。

• 図を表示するには、show() メソッドを使用します。

サンプルコード

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.dates import date2num, DateFormatter
import datetime as dt

plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.00, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

x1 = [date2num(dt.datetime(2021, 1, 15, 1, 1, 1)), date2num(dt.datetime(2021, 1, 15, 9, 1, 1))]

y1 = [6, 2]

x2 = [date2num(dt.datetime(2021, 1, 15, 2, 1, 1)),
      date2num(dt.datetime(2021, 1, 15, 4, 1, 1)),
      date2num(dt.datetime(2021, 1, 15, 6, 1, 1)),
      date2num(dt.datetime(2021, 1, 15, 8, 1, 1)),
      date2num(dt.datetime(2021, 1, 15, 10, 1, 1))]

y2 = [3, 6, 5, 4, 1]

fig, ax = plt.subplots()

ax.plot_date(x1, y1, 'o--')
ax.plot_date(x2, y2, 'o:')

ax.xaxis.set_major_formatter(DateFormatter('%H:%M:%S'))
ax.tick_params(rotation=45)

plt.show()

補足：新しいバージョンのMatplotlibでの注意点

Matplotlib 3.3以降では plot_date() は非推奨となっており、最新バージョンでは削除されています。代わりに、datetime オブジェクトを直接 ax.plot() に渡す方法が推奨されます。日付ラベルの書式設定には、引き続き DateFormatter を ax.xaxis.set_major_formatter() と組み合わせて使用できます。

出力結果

上記のコードを実行すると、以下のようなグラフが出力されます。