PythonのMatplotlibで円グラフを作成・表示する方法【初心者向け解説】

Matplotlibは、データ可視化のために広く利用されている人気のPythonライブラリです。データの可視化は分析において非常に重要なステップであり、複雑な数値計算の結果を目で見て理解しやすくしてくれます。数値を一つひとつ確認しなくても、データ全体の傾向や構成を直感的に把握できるため、定量的な洞察を効果的に伝える手段として活用されています。

Matplotlibは主に2次元のグラフやプロットを作成するために使用され、オブジェクト指向のAPIを備えているため、Pythonアプリケーションへの組み込みも容易です。IPythonシェル、Jupyter Notebook、Spyderなどの開発環境と組み合わせて利用できる点も魅力です。

Matplotlib自体はPythonで書かれており、数値計算ライブラリとして知られるNumPyを基盤として構築されています。

Matplotlibのインストール方法

Windows環境では、以下のコマンドを実行するだけでMatplotlibをインストールできます。

pip install matplotlib

Matplotlibの主な依存ライブラリは以下の通りです。

Python（バージョン3.4以上）
NumPy
Setuptools
Pyparsing
Libpng
Pytz
FreeType
Six
Cycler
Dateutil

円グラフとは

円グラフ（パイチャート）は、その名の通り円形のグラフで、データを「パイ」のように分割した形状で表現します。各要素が全体に占める割合をパーセンテージで視覚的に示すのに適しており、構成比の比較に広く使われています。

Matplotlibで円グラフを作成するサンプルコード

それでは、Matplotlibを使って円グラフを作成する具体的な方法を見ていきましょう。

例

import matplotlib.pyplot as plt

labels = 'Label_1', 'Label_2', 'Label_3'
sizes = [10, 34, 56]
explode = (0, 0.1, 0)

fig1, ax1 = plt.subplots()
ax1.pie(sizes, explode=explode, labels=labels, autopct='%1.1f%%',
shadow=True, startangle=90)
ax1.axis('equal')
plt.show()

出力結果

コードの解説

• まず必要なパッケージをインポートし、使いやすいようにエイリアス（plt）を定義します。

• labelsには円グラフの各セグメントのラベル名、sizesにはそれぞれのデータ値（大きさ）を指定します。

• explodeは特定のセグメントを円から切り離して強調表示するためのオプションです。ここでは2番目のセグメントを0.1だけ外側にずらしています。

• plt.subplots()を使用して、図（figure）と描画領域（axes）を作成します。

• ax1.pie()関数でデータをもとに円グラフを描画します。autopct='%1.1f%%'を指定することで、各セグメントに小数点以下1桁のパーセンテージが自動表示されます。

• shadow=Trueで影付きの立体感のあるグラフになり、startangle=90で開始角度を90度に設定しています。

• ax1.axis('equal')により、縦横比が等しく保たれ、グラフが正円として表示されます。

• 最後にplt.show()関数を呼び出すことで、作成した円グラフが画面に表示されます。

このように、Matplotlibを使えばわずか十数行のコードで、見栄えの良い円グラフを簡単に作成できます。データの構成比を伝えたい場面で、ぜひ活用してみてください。