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--- python:matplotlib [2018/04/06 15:21] – [参考サイト] mumeiyamibito
+++ python:matplotlib [2022/11/29 10:24] (現在) – [操作方法] mumeiyamibito
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   * Python でグラフを描画するためのモジュール
-===== 使い方 =====
+===== モジュールの読み込み =====
-==== モジュールの読み込み ====
 <code python>import matplotlib.pyplot as plt</code>
   * 同時に ''numpy'' も読み込んでおくと良い。
   * Ubuntu の場合は、''python-tk'' や ''python3-tk'' が必要なので、インストールしておく。\\ <code bash>$ sudo apt install python-tk python3-tk</code>
+    * jupyter notebook の場合は、''python-tk'' や ''python3-tk'' は不要。
-==== グラフの描画 ====
+===== 記法 =====
-  - データを定義する。
+  * matplotlib では以下の 2 つのインターフェース (記法) が存在する。
-    * x, y をリスト形式で定義する。\\ 例: <code python>x = [1,2,3,4]
+    * オブジェクト指向: ''ax.plot'' など ax で始まるコマンドで記述する方法 (厳密に設定する場合)
-y = [5,6,7,8]</code>
+      * オブジェクトの構造:\\ <code>
-  - グラフを描画する。\\ <code python>plt.plot(x, y, PLOTSTYLE [, x2, y2, PLOTSTYLE2, ...], label = LABEL)</code>
+Figure: (ウィンドウ; 描画領域)
-    * ''x'', ''y'': 描画するデータ
+  `- Axes: グラフ描画部分
-    * ''PLOTSTYLE'': プロットの形式を指定 (以下の記号を文字列として組み合わせる)
+       `- Axis: 軸
-      * ''<nowiki>-</nowiki>'': 実線 (solid line)|
+            |- fig.axes
-      * ''<nowiki>--</nowiki>'': 破線 (dash line)|
+            |- fig.patch (長方形オブジェクト; 背景色用の長方形オブジェクト)
-      * ''<nowiki>-.</nowiki>'': 点線と破線 (dash-dot line)|
+            |- fig.image
-      * ''<nowiki>:</nowiki>'': 点線 (dotted line)
+            |- fig.legends (凡例)
-      * ''<nowiki>.</nowiki>'': 小さめの丸 (point marker)
+            |- fig.lines
-      * ''<nowiki>,</nowiki>'': 点 (pixel marker)
+            |- fig.patches (その他の図形)
-      * ''<nowiki>o</nowiki>'': 丸 (circle marker)
+            `- fig.texts
-      * ''<nowiki>v</nowiki>'': 下三角 (triangle_down marker)
-      * ''<nowiki>^</nowiki>'': 上三角 (triangle_up marker)
-      * ''<nowiki><</nowiki>'': 左三角 (triangle_left marker)
-      * ''<nowiki>></nowiki>'': 右三角 (triangle_right marker)
-      * ''<nowiki>1</nowiki>'': (tri_down marker)
-      * ''<nowiki>2</nowiki>'': (tri_up marker)
-      * ''<nowiki>3</nowiki>'': (tri_left marker)
-      * ''<nowiki>4</nowiki>'': (tri_right marker)
-      * ''<nowiki>s</nowiki>'': 四角形 (square marker)
-      * ''<nowiki>p</nowiki>'': 五角形 (pentagon marker)
-      * ''<nowiki>*</nowiki>'': アスタリスク (star marker)
-      * ''<nowiki>h</nowiki>'': 六角形 (縦方向) (hexagon1 marker)
-      * ''<nowiki>H</nowiki>'': 六角形 (横方向) (hexagon2 marker)
-      * ''<nowiki>+</nowiki>'': + (plus marker)
-      * ''<nowiki>x</nowiki>'': ×(x marker)
-      * ''<nowiki>D</nowiki>'': ダイア (四角形が 45 度傾いたマーク) (diamond marker)
-      * ''<nowiki>d</nowiki>'': ダイア (細長いダイア) (thin_diamond marker)
-      * ''<nowiki>|</nowiki>'': 縦棒 (vline marker)
-      * ''<nowiki>_</nowiki>'': 横棒 (hline marker)
-      * ''<nowiki>b</nowiki>'': 青
-      * ''<nowiki>g</nowiki>'': 緑
-      * ''<nowiki>r</nowiki>'': 赤
-      * ''<nowiki>c</nowiki>'': シアン
-      * ''<nowiki>m</nowiki>'': マゼンタ
-      * ''<nowiki>y</nowiki>'': 黄色
-      * ''<nowiki>k</nowiki>'': 黒
-      * ''<nowiki>w</nowiki>'': 白
-    * ''LABEL'': 描画する線の名前
-    * その他のキーワード: [[https://matplotlib.org/api/_as_gen/matplotlib.lines.Line2D.html#matplotlib.lines.Line2D | matplotlib.lines.Line2D — Matplotlib 2.2.2 documentation]]
-    * 複数のデータをプロットする場合は、それぞれのデータ (線、プロット) について、plot() を実行する。
-  - グラフの設定をする。
-    * ''plt.xlabel(LABEL)'': x 軸の名前を ''LABEL'' で指定する。
-    * ''plt.ylabel(LABEL)'': y 軸の名前を ''LABEL'' で指定する。
-    * ''plt.legend(loc = "best")'': 凡例の位置を最適 (''best'') な位置に配置する。
-      * その他の位置\\ <code>
-+-----------+
-|2    9    1|
-|           |
-|6   10  5,7|
-|           |
-|3    8    4|
-+-----------+
 </code>
-        * ''0'' or ''best''
+    * Pyplot インターフェース: ''plt.plot'' など、plt で始まるコマンドで記述する方法 (MATLAB に類似した記法で、細かい設定はある程度、自動で設定してくれる)
-        * ''1'' or ''upper right''
+  * 両方のインターフェースを混在して記述することも可能だが、見栄えは悪くなる…。
-        * ''2'' or ''upper left''
+  * 参考サイト: [[https://qiita.com/skotaro/items/08dc0b8c5704c94eafb9 | 早く知っておきたかったmatplotlibの基礎知識、あるいは見た目の調整が捗るArtistの話 - Qiita]]
-        * ''3'' or ''lower left''
-        * ''4'' or ''lower right''
-        * ''5'' or ''right''
-        * ''6'' or ''center left''
-        * ''7'' or ''center right''
-        * ''8'' or ''lower center''
-        * ''9'' or ''upper center''
-        * ''10'' or ''center''
-  - グラフを表示する。\\ <code python>plt.show()</code>
-  - グラフを閉じる。\\ <code python>plt.close()</code>
-    * グラフを消す場合は ''plt.cla()'' や ''plt.clf()'' を使う。
-==== その他のグラフの設定 ====
+===== 操作方法 =====
-  * ''plt.grid(b = BOOL, which = TARGET, axis = AXIS)'': グリッド線の設定
+  * [[python/matplotlib/オブジェクト指向インターフェースでのグラフ作成 | オブジェクト指向インターフェースでのグラフ作成]]
-    * ''BOOL'': グリッドの表示の有無 (''True'': 表示 / ''False'' or ''None'': 非表示)
+  * [[python/matplotlib/Pyplot インターフェースでのグラフ作成 | Pyplot インターフェースでのグラフ作成]]
-    * ''TARGET'': 設定する対象 (''major'': 主目盛線 / ''minor'': 補助目盛線)
+  * [[python/matplotlib/共通操作 | 共通操作]]
-    * ''AXIS'': グリッド線の方向 (''both'': 両方 / ''x'': X 軸 / ''y'': Y 軸)
-    * その他のオプション
+===== その他 =====
-      * ''linestyle''
+  * [[python/matplotlib/デフォルトテーマ | デフォルトテーマ]]
-      * ''color''
-      * [[https://matplotlib.org/api/_as_gen/matplotlib.pyplot.grid.html | matplotlib.pyplot.grid — Matplotlib 2.2.2 documentation]]
-  * 設定ファイル: [[https://note.nkmk.me/python-matplotlib-matplotlibrc-stylesheet/ | Matplotlibのグラフのスタイルを設定ファイル・スタイルシートで変更 | Python / note.nkmk.me]]
-  * 描画範囲の設定\\ <code python>plt.xlim(X0, X1)
-plt.ylim(Y0, Y1)</code>
-    * ''X0'', ''Y0'': X および Y の描画開始位置
-    * ''X1'', ''Y1'': X および Y の描画終了位置
-  * フォントの調整: [[https://qiita.com/yniji/items/3fac25c2ffa316990d0c | matplotlibで日本語 - Qiita]]
-  * グラフ描画領域の位置: [[https://matplotlib.org/api/_as_gen/matplotlib.pyplot.subplots_adjust.html | matplotlib.pyplot.subplots_adjust — Matplotlib 2.2.2 documentation]]
 ===== Tips =====
-==== ipython でグラフを閉じた後に操作を受け付けない ====
+==== バッチプログラムで利用する場合 ====
-  * 対話操作が可能なようにする。\\ <code python>plt.interactive(True)</code> or <code python>plt.ion()</code>
+  * バッチプログラムで matplotlib を利用すると以下のエラーメッセージが出てくる。\\ <code python>
-  * [[https://stackoverflow.com/questions/13557260/plt-show-making-terminal-hang | python - plt.show() making terminal hang - Stack Overflow]]
+_tkinter.TclError: no display name and no $DISPLAY environment variable
+</code>
+  * 解決するには、以下の順で ''import'' する。\\ <code python>
+import matplotlib
+matplotlib.use('Agg')
+from matplotlib import pyplot
+</code>
+  * 参考サイト: [[https://qiita.com/itkr/items/4172c5aa6ccaa9e01b88 | [小ネタ] Pythonでimportの前に関数を実行しなければならないときの苦肉の策 - Qiita]]
-==== Qt に関する ImportError ====
+==== jupyternote で利用する場合のおまじない ====
-  * 以下のエラーが出る。\\ <code>ImportError: Matplotlib qt-based backends require an external PyQt4, PyQt5,
+  * jupyternote で使う場合は、以下のおまじないをグラフをプロットする前に記述する。<code python>
-PySide or PySide2 package to be installed, but it was not found.</code>
+%matplotlib inline
-  * Qt を使わないようにする。
+%config InlineBackend.print_figure_kwargs = {'bbox_inches': None}
-    * 直接設定する場合\\ <code python>import matplotlib
+</code>
-matplotlib.use('TkAgg')</code>
+    * ''%matplotlib inline'': グラフをブラウザ内に描画する場合に必要
-    * 設定ファイルで設定する場合\\ <code python>backend      : qt5agg</code>↓<code python>backend      : Tkagg</code>
-  * 参考サイト:
-    * [[https://stackoverflow.com/questions/46993820/matplotlib-does-not-import-pyqt4-pyqt5-or-pyside | python - matplotlib does not import PyQt4, PyQt5 or PySide - Stack Overflow]]
-    * [[http://pppurple.hatenablog.com/entry/2016/02/28/213152 | matplotlibを使ってみる - abcdefg.....]]
-===== 参考サイト =====
-  * [[https://qiita.com/yohm/items/1daa5aabbdb1e8edbf26 | matplotlib入門 - Qiita]]
-  * [[https://qiita.com/irs/items/cd1556c568887ff2bdd7 | matplotlib ログスケール表示とグリッド表示 - Qiita]]
-  * [[http://d.hatena.ne.jp/y_n_c/20091122/1258842406 | matplotlibのグラフの体裁を整える - たこ焼き食べた.net]]
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