PythonのライブラリMatplotlibで棒グラフを描く方法【初心者向け】

初心者向けにPythonのライブラリMatplotlibで棒グラフを描く方法について解説しています。MatplotlibはPythonでグラフを作成することができるライブラリです。Matplotlibのインストール方法と基本構文を覚え、作成した棒グラフを見て確認しましょう。

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PythonのライブラリMatplotlibで棒グラフを描く方法について解説します。

Pythonについてそもそもよく分からないという方は、Pythonとは何なのか解説した記事をまずご覧ください。

 

なお本記事は、TechAcademyのPythonオンライン講座の内容をもとにしています。

 

田島悠介

今回は、Pythonに関する内容だね!

大石ゆかり

どういう内容でしょうか?

田島悠介

ライブラリMatplotlibで棒グラフを描く方法について詳しく説明していくね!

大石ゆかり

お願いします!

 

Matplotlibとは

Matplotlib とは、 Python でグラフを描画する際、最も多く使われているオープンソースのライブラリです。ライセンスはBSDスタイルの独自ライセンスです。「マットプロットリブ」と読みます。

Matplotlib は、2Dだけでなく3Dのグラフも描画することができます。また、 Python の他のライブラリ、 NumPy や Pandas、 SciPy などとの親和性が高く、それらのデータを簡単にグラフ化することができます。 Matplotlib では以下のようなグラフを描画することが可能です。

  • 折れ線グラフ
  • 折れ線グラフを応用した曲線グラフ
  • ヒストグラム
  • 散布図
  • 棒グラフ
  • 円グラフ
  • 箱ひげ図
  • 3Dグラフ

オプションの指定方法など、詳細は公式サイトを確認してください。

https://matplotlib.org/index.html

 

Matplotlibで棒グラフを描く方法

Matplotlib で棒グラフを書くには pyplot.bar メソッドを使用します。

import matplotlib.pyplot as plt

plt.bar(x, height, オプション)

xには棒のx座標を表す配列を指定します。heightには棒の高さを表す配列を指定します。xとheightは必須で、要素数は一致している必要があります。オプションはカンマで区切って指定します。代表的なものは以下の通りです。

名称 説明 既定値
tick_label X軸に表示するラベル 省略するとxの値が表示される
align X座標と棒の合わせ位置。center、edge から選択 center
width 棒の幅 0.8
bottom Y座標の下限値 0
color 棒の色を指定

 

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実際に書いてみよう

まずは Matpliotlib をインストールしましょう。パソコンが Macならターミナル、Windowsならコマンドプロンプトから以下のコマンドでインストールします。なお、事前に Python のインストールが必要です。

pip install matplotlib

今回のサンプルプログラムでは、基本的な棒グラフの描画方法を確認します。なお、実行環境により、グラフを表示させるための設定が必要です。

ターミナル/コマンドプロンプトから実行する場合

グラフをファイルに保存して確認します。ファイルに保存するには以下ように「この行を追記」と書かれた行を追記します。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
matplotlib.use('Agg') # この行を追記

# ここにグラフを描画する処理を記載する
plt.savefig("hoge.png") # この行を追記

 

JupyterNotebookから実行する場合

先頭に「% matplotlib inline」と記載します。

% matplotlib inline
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# ここにグラフを描画する処理を記載する

 

それではサンプルプログラムと実行結果を確認していきましょう。はじめに以下のプログラムを実行します。

import matplotlib.pyplot as plt
import random

x = range(0, 10)
height = [random.randrange(100) for i in x]
plt.bar(x, height)

実行結果は以下のようになります。

次にオプションを指定してみましょう

import matplotlib.pyplot as plt
import random

x = range(0, 10)
height = [random.randrange(100) for i in x]
labels = ["A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I", "J"]
plt.bar(x, height, tick_label = labels, width=0.5, color="r")

実行結果は以下のようになります。

 

この記事を監修してくれた方

太田和樹(おおたかずき)
ITベンチャー企業のPM兼エンジニア

普段は主に、Web系アプリケーション開発のプロジェクトマネージャーとプログラミング講師を行っている。守備範囲はフロントエンド、モバイル、サーバサイド、データサイエンティストと幅広い。その幅広い知見を生かして、複数の領域を組み合わせた新しい提案をするのが得意。

開発実績:画像認識技術を活用した駐車場混雑状況把握(実証実験)、音声認識を活用したヘルプデスク支援システム、Pepperを遠隔操作するアプリの開発、大規模基幹系システムの開発・導入マネジメント

地方在住。仕事のほとんどをリモートオフィスで行う。通勤で消耗する代わりに趣味のDIYや家庭菜園、家族との時間を楽しんでいる。

 

大石ゆかり

内容分かりやすくて良かったです!

田島悠介

ゆかりちゃんも分からないことがあったら質問してね!

大石ゆかり

分かりました。ありがとうございます!

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