Pythonでグラフをプロットする方法！Matplotlibによる折れ線グラフ・棒グラフの作成手順を解説

Pythonでグラフを描画するには、Matplotlibライブラリを使用します。Matplotlibは、データ可視化の分野で最も広く使われている定番ライブラリであり、折れ線グラフ、棒グラフ、ヒストグラム、円グラフなど、さまざまな種類のグラフを簡単に作成できます。

グラフの描画に必要な関数はすべて組み込みで用意されているため、初心者でも数行のコードで美しいグラフを生成できるのが大きな魅力です。

事前準備：Matplotlibのインストール

Matplotlibを使用する前に、まず環境にインストールしておく必要があります。以下のコマンドを実行してください。

pip install matplotlib

折れ線グラフをプロットする

まずは、Matplotlibを使ってシンプルな折れ線グラフを描いてみましょう。線をプロットする際の基本的な流れは次のとおりです。

• matplotlibをインポートする

• 線のx座標とy座標を指定する

• .plot() 関数を使って点をプロットする

• .xlabel() と .ylabel() 関数でx軸・y軸にラベルを付ける

• .title() 関数でグラフにタイトルを付ける（任意）

• .show() 関数でグラフを表示する

コード例

import matplotlib.pyplot as plt

x=[1,3,5,7]
y=[2,4,6,1]
plt.plot(x,y)
plt.xlabel('X-axis')
plt.ylabel('Y-axis')
plt.title("A simple line graph")
plt.show()

このコードでは、点 (1,2)、(3,4)、(5,6)、(7,1) をプロットし、それらを直線で結んだ折れ線グラフが表示されます。

出力結果

棒グラフをプロットする

棒グラフとは、x軸上の特定の位置に異なる高さの長方形（バー）を配置することでデータを表現する手法です。カテゴリごとの数量比較などに適しています。

棒グラフを描く際の手順は以下のとおりです。

• matplotlibをインポートする

• 長方形の左下隅となるx座標を指定する

• 各バー（長方形）の高さを指定する

• 各バーのラベルを指定する

• .bar() 関数を使って棒グラフを描画する

• x軸・y軸にラベルを付ける

• グラフにタイトルを付ける

• .show() 関数でグラフを表示する

コード例

import matplotlib.pyplot as plt

left_coordinates=[1,2,3,4,5]
heights=[10,20,30,15,40]
bar_labels=['One','Two','Three','Four','Five']
plt.bar(left_coordinates,heights,tick_label=bar_labels,width=0.6,color=['red','black'])
plt.xlabel('X-axis')
plt.ylabel('Y-axis')
plt.title("A simple bar graph")
plt.show()

plt.bar() の width パラメータは各バーの幅を指定し、color リストはバーの色を指定します。色は交互に適用されるため、赤と黒のバーが交互に並ぶグラフになります。

出力結果

まとめ

このように、Matplotlibを使えば plot() や bar() といった直感的な関数を呼び出すだけで、折れ線グラフや棒グラフを手軽に作成できます。まずは基本のプロットに慣れてから、ヒストグラムや円グラフなど、他の種類のグラフにも挑戦してみてください。