ビッグデータを使って統計分析がしたい！【グラフ表示編】

#Python

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こんにちわ。井上です。

前回のブログで、そろそろグラフを表示したいと書きましたので、今回は基本的なグラフの表示をしていきたいと思います。

グラフを表示するために、matplotlibというグラフ描画ライブラリを利用します。
※anacondaに標準ではいっているライブラリです。

まず描いてみる

とりあえずグラフを描画してみようと思います。
以下のコードを実行します。

import matplotlib.pyplot as plt

def graph_test1():
    x = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
    y = [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
    plt.plot(x, y)
    plt.show()

if __name__ == "__main__":
    graph_test1()

実行します。

グラフが描画されました。

グラフ種類オプションの設定を何もしないと、折れ線でグラフ描画されるようです。

グラフの種類を設定してみる

グラフの種類を変更するには、先ほどのコードの6行目 plot の部分を変更します。
使う頻度が高そうな種類を以下にあげます。

折れ線グラフ　plotもしくは指定なし

棒グラフ（縦）bar

棒グラフ（横）barh

円グラフ　　　pie

散布図　　　　scatter

他にもたくさん種類がありますので、ユーザーガイドを参考にしてみてください。
Matplotlib　ユーザーガイド

日本語の設定

日本語の設定をしていきます。
これをやらないとX軸、Y軸のラベル名に日本語を設定した場合に文字化けします。

今回は、IPAexフォントを利用します。
インストールされていない場合には、ダウンロードしてPCにインストールして下さい。

インストール後に、matplotlibの設定ファイルを書き換える必要があります。
ファイルは、
anacondaをインストールしたフォルダ\Lib\site-packages\matplotlib\mpl-data\matplotlibrc になります。
font.family を検索し、 font.family : IPAexGothic に書き換えます。
※IPAexゴシックをインストールした場合になります。

次にフォントのキャッシュを削除します。
matplotlibはフォントをキャッシュしてもっているようなので、削除する必要があります。
削除するファイルは、
C:\Users\ユーザー名\.matplotlib\fontList.py3k.cache になります。

次回起動時に再作成され、フォントが適用されます。

その他オプションを設定してみる

今回は棒グラフを書きながら、説明していきます。
前回利用したデータから、2014年1月のデータを抽出して表示します。

まずはコードを見てみましょう。

import matplotlib.pyplot as plt
import mysql.connector

def graph_test():

    con = mysql.connector.connect(host='localhost', 
                                  port=3306, 
                                  db='python_test_mysql', 
                                  user='root', 
                                  passwd='', 
                                  charset="utf8")
                                  
    cur = con.cursor(buffered=True)
    
    sql = "select @i:=@i+1 as rownum,  sum(calc_value) as value"
    sql += " from tbl1,  (select @i:=0) as dummy"
    sql += " where report_date between '2014/1/1' and '2014/1/31'"
    sql += " group by report_date"
    sql += " order by report_date"

    cur.execute(sql)
    rows = cur.fetchall()

    x = []
    y = []

    for row in rows:
        x.append(row[0])
        y.append(int(row[1]))

    cur.close()
    con.close()

    plt.xlim([0.5, max(x)+1])
    plt.ylim([0, max(y)+5000])
    plt.xlabel("日付")
    plt.ylabel("使用量")
    plt.title("電力使用量")
    plt.legend(loc='upper right')
    plt.bar(x, y, align="center", label="2014年1月")
    plt.show()

if __name__ == "__main__":
    graph_test()

6～22行目：
　MySQLのデータベースからデータを取得します

27～29行目：
　取得したデータをX軸、Y軸のそれぞれに設定しています

34行目：
　X軸の開始と終了の値を設定しています。開始の値を1とすると、1つ目のデータのグラフが半分しか表示されません。見た目が格好わるいので、0.5から開始としています。
　終了の値も同様なので、最終値+1しています。

35行目：
　Y軸の開始と終了の値を設定しています。終了の値を設定しない場合、最大値がグラフの上限となり見にくいので設定しています。

36, 37行目：
　X軸、Y軸のラベルを設定しています。

38行目：
　グラフのタイトルを設定しています。

39行目：
　凡例の表示場所を設定しています。

40行目：
　引数1　X軸に表示するデータを設定しています。
　引数2　Y軸に表示するデータを設定しています。
　引数3　棒グラフの表示位置を設定しています。
　引数4　凡例に表示する名前を設定しています。
　※引数1、2は必須項目です。引数3以降は順番を問いません。

41行目：
　グラフの表示をします。

表示されるグラフは以下になります。