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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。

テックアカデミーマガジンは受講者数No.1のプログラミングスクール「テックアカデミー」が運営。初心者向けにプロが解説した記事を公開中。現役エンジニアの方はこちらをご覧ください。 ※ アンケートモニター提供元：GMOリサーチ株式会社　調査期間：2021年8月12日～8月16日　 調査対象：2020年8月以降にプログラミングスクールを受講した18～80歳の男女1,000名　 調査手法：インターネット調査

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。

そもそもPythonについて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読むとさらに理解が深まります。

 

なお本記事は、TechAcademyのオンラインブートキャンプPython講座の内容をもとに紹介しています。

 

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://techacademy.jp/magazine/wp-content/uploads/2017/07/index.html2_-620×437-e1499391542321.png

 

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

 

[PR] 未経験からWebエンジニアを目指す方法とは

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！

 

TechAcademyでは、初心者でもPythonを使った人工知能（AI）や機械学習の基礎を習得できるオンラインブートキャンプPython講座を開催しています。

挫折しない学習方法を知れる説明動画や、現役エンジニアとのビデオ通話とチャットサポート、学習用カリキュラムを体験できる無料体験も実施しているので、ぜひ参加してみてください。

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Pandas、及び必要なライブラリのインポート import pandas as pd from pandas import DataFrame import numpy as np # サンプルデータセットを取得する from sklearn import datasets boston = datasets.load_boston() 実行結果は特にありません。エラーがでなければ、正しくインポートされています。 次に、サンプルデータセットをPandasのDataFrame型に変換しておきます。なお、今回はサンプルデータセットを使いましたが、CSVデータを読み込むread_csvという命令も用意されています。 # PandasのDataFrame型に変換 df = DataFrame(boston.data, columns = boston.feature_names) # 目的変数をDataFrameへ追加 df['MEDV'] = np.array(boston.target) 準備が整いました。それではPandasの命令を幾つか見ていきましょう。   データの概要を確認する 先頭5行を表形式で表示する df.head() 実行結果は以下のようになります。 行列数を表示する df.shape 実行結果は以下のようになります。 (506, 14) 細かい情報を表示する dataset.info() 実行結果は以下のようになります。 <class 'pandas.core.frame.DataFrame'> RangeIndex: 21613 entries, 0 to 21612 Data
機械学習

行間を調整する時に便利！CSSのline-heightの使い方【初心者向け】現役エンジニアが解説

CSSで書くline-heightの使い方について、テックアカデミーのメンター（現役エンジニア）が実際のコードを使用して初心者向けに解説します。 目次MatplotlibとはMatplotlibで棒グラフを描く方法実際に書いてみよう そもそもCSSの記述方法がわからない場合は、 CSSの書き方について解説した記事を読むとさらに理解が深まります。   【動画の解説はこちら】   田島悠介 今回はline-heightを使ってみよう。 大石ゆかり 田島メンター！！line-heightは何をするものなんですか〜？ 田島悠介 行の高さを設定するプロパティで、これによって文字列の行間の幅を調整することができるんだ。 大石ゆかり 文章などのレイアウトで必要になりそうですね。よろしくお願いします！   line-heightとは line-heightは、文章の行の高さを設定できるプロパティです。 文章の行間をあけたり、せばめたいときに使用します。   line-heightの書き方 line-heightプロパティは以下のように記述します。 line-height: 値; 値は絶対値で指定する方法、文字サイズを基準に設定する方法、normalで指定する方法の3つがあります。 line-heightで指定される高さは、文字の高さ＋上下の余白です。 そのため、文字の上下の余白はline-heightで設定した数値からフォントサイズを引いた数値が均等に配置されます。 例えば文字サイズが16pxの文章にline-heightで20pxを指定した場合、20px – 16px = 4pxとなり、上下に各2pxずつ余白が配置されます。   絶対値で指定する場合 pxで設定すると1行の高さが、文字サイズに関係なく指定した高さになります。 HTML <p class="font10">line-heightで行の高さを設定してみましょう。</p> <p class="font20">line-heightで行の高さを設定してみましょう。</p> CSS p{ line-height:50px; background:gold; } .font10{ font-size:10px; } .font20{ font-size:20px; } 表示結果 行の高さがわかりやすいように背景色をつけています。 文字サイズに関わらず、行（<p>）の高さは一律で50pxになっています。   文字サイズを基準に指定する場合 文字のサイズに合わせて行間を指定する場合は、単位をつけずに数値を書きます。 文字のサイズを1として計算しますので、1だと文字の高さ=行の高さになります。 2文字分の行の高さにする場合は、line-heightの値を2にします。 HTMLは絶対値で指定する場合と同様です。   CSS p{ line-height:3; background:gold; } .font10{ font-size:10px; } .font20{ font-size:20px; } 表示結果 同じline-height: 3; を適用していますが、文字サイズによって行（<p>）の高さが変わっているのがわかります。 上の行は、フォントサイズが10pxなので、 10 x 3 = 30px の高さに、下の行はフォントサイズが20pxなので、 20 x 3 = 60px の高さになっています。 ％やem、remなどでも、文字のサイズに応じた行の高さを指定することが可能です。 一方で、font-sizeを指定している要素とline-heightを指定している要素が異なる場合などでは、意図した表示にならないことがあります。 文字のサイズに応じて行の高さを変えたい場合は、単位をつけずに指定するのが良いです。   また、line-heightの値として、normalというキーワードを設定した場合は、ブラウザで設定されているデフォルトの行の高さが適用されます。     大石ゆかり line-heightの長さには、文字自体も含まれているってことですね。 田島悠介 値の書き方は、使用する場面によって書き分けると良いんだ。実際の例を見てみよう。 大石ゆかり 分かりました！   [PR] 未経験からWebエンジニアを目指す方法とは実際に書いてみよう 文章で行の高さを設定する場合は、文字のサイズに合わせて行間が変わるようにしておくと良いです。 逆にボタンなど、デザイン的にどうしても行の高さを固定したいときには、絶対値で指定すると良いでしょう。 HTML <div class="area line-height-1"> <h1>line-height:1;</h1> <p class="font-size-15">此書は趣向もなく、構造もなく、尾頭の心元なき海鼠なまこの様な文章であるから、たとい此一巻で消えてなくなった所で一向差さし支つかえはない。又実際消えてなくなるかも知れん。</p> <p class="font-size-10">然し将来忙中に閑を偸ぬすんで硯すずりの塵ちりを吹く機会があれば再び稿を続ぐ積つもりである。猫が生きて居る間は――猫が丈夫で居る間は――猫が気が向くときは――余も亦また筆を執とらねばらぬ。</p> <a href="#">続きを読む</a> </div> <div class="area line-height-1-5">
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