Pythonを使って複数のグラフにラベルと凡例を追加する方法

Pythonはデータの可視化に優れたライブラリを多数備えています。今回は、Matplotlibを使って複数のグラフにラベルと凡例を追加する方法について説明します。

Pythonでのグラフ作成について

Pythonでは、Matplotlibというライブラリを使ってグラフを描画することができます。Matplotlibは、様々な種類のグラフを描画することができ、また、グラフのカスタマイズも容易に行えます。

グラフにラベルを追加する方法

グラフには、x軸とy軸にラベルを追加することができます。ラベルを追加するには、xlabel()とylabel()という関数を使います。

import matplotlib.pyplot as plt
x = [1, 2, 3, 4]
y = [1, 4, 9, 16]
plt.plot(x, y)
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
plt.show()

上記のプログラムを実行すると、以下のようなグラフが描画されます。

複数のグラフを一つのフレームに描画する方法

複数のグラフを一つのフレームに描画するには、subplot()という関数を使います。subplot()は、グラフを描画するフレームを分割し、指定した場所にグラフを描画します。

x1 = [1, 2, 3, 4]
y1 = [1, 4, 9, 16]
x2 = [1, 2, 3, 4]
y2 = [2, 4, 6, 8]
plt.subplot(2, 1, 1)
plt.plot(x1, y1)
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
plt.subplot(2, 1, 2)
plt.plot(x2, y2)
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
plt.show()

上記のプログラムを実行すると、以下のようなグラフが描画されます。

各グラフに凡例を追加する方法

各グラフに凡例を追加するには、legend()という関数を使います。legend()には、凡例に表示する内容を指定します。

x1 = [1, 2, 3, 4]
y1 = [1, 4, 9, 16]
x2 = [1, 2, 3, 4]
y2 = [2, 4, 6, 8]
plt.plot(x1, y1, label='1')
plt.plot(x2, y2, label='2')
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
plt.legend()
plt.show()

上記のプログラムを実行すると、以下のようなグラフが描画されます。

実際にコードを書いてグラフを描画する手順

Matplotlibを使ってグラフを描画する手順は、以下のようになります。

  1. グラフのデータを用意する。
  2. グラフを描画するフレームを作成する。
  3. グラフを描画する。
  4. グラフに必要な要素（ラベルや凡例など）を追加する。
  5. グラフを表示する。

よくあるエラーとその対処法

Matplotlibを使ってグラフを描画する際によく起こるエラーとして、以下のものがあります。

  • ModuleNotFoundError: No module named ‘matplotlib’
  • AttributeError: ‘module’ object has no attribute ‘plot’
  • ValueError: x and y must have same first dimension

これらのエラーが発生した場合は、まず、Matplotlibが正しくインストールされているかどうかを確認してください。また、グラフのデータが正しく入力されているかどうかも確認してください。

まとめ

Pythonを使って複数のグラフにラベルと凡例を追加する方法について説明しました。Matplotlibを使えば、様々な種類のグラフを描画することができ、また、グラフのカスタマイズも容易に行えます。グラフを描画する際には、必要な要素を追加することで、より分かりやすいグラフを作成することができます。