Matplotlibで図の色と線種を同時に循環させる方法

Matplotlibの図で複数のデータ系列を描画する際、色と線種の両方を自動的に循環させると、各系列が視覚的に区別しやすくなります。ここでは、cyclerモジュールを使ってその設定を行う手順を解説します。

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。

• rcParamsに対して、colorとlinestyleを組み合わせたprop_cycleを設定します。

• plot()メソッドを使ってデータポイントをプロットします。

• 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 cycler import cycler

# 図のサイズを設定
plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.00, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

# 色と線種を組み合わせたprop_cycleをrcParamsに設定
plt.rc('axes', prop_cycle=(cycler('color', ['r', 'g', 'b', 'y']) +
   cycler('linestyle', [':', '-.', '-', '--'])))

# データポイントをプロット
plt.plot([0, 5, 2, 1])
plt.plot([2, 6, 3, 1])
plt.plot([3, 8, 5, 1])
plt.plot([4, 9, 0, 3])

plt.show()

実行結果

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

ポイント解説

このコードの重要なポイントは、cycler('color', ...)とcycler('linestyle', ...)を+演算子で結合している点です。これにより、4つの系列がそれぞれ「赤＋点線」「緑＋一点鎖線」「青＋実線」「黄＋破線」というように、色と線種がペアになって順番に適用されます。

なお、リストの長さが異なる場合でもcyclerは正しく動作し、要素が足りなくなると先頭に戻って繰り返されます。この仕組みを活用すれば、多数の系列を含むグラフでも、デフォルト設定よりもはるかに見やすい図を作成できます。