[Python] Matplotlib (1) 기본사용법

Pyplot 소개

matplotlib.pyplot 모듈은 MATLAB과 비슷하게 명령어 스타일로 동작하는 함수의 모음입니다.

matplotlib.pyplot 모듈의 각각의 함수를 사용해서 간편하게 그래프를 만들고 변화를 줄 수 있습니다.

예를 들어, 그래프 영역을 만들고, 몇 개의 선을 표현하고, 레이블로 꾸미는 등의 일을 할 수 있습니다.

 

 

기본 그래프 그리기

plt.plot([1, 2, 3, 4])
plt.show()

- pyplot.plot() 함수에 하나의 숫자 리스트를 입력함으로써 아래와 같은 그래프가 그려집니다.
- plot() 함수는 리스트의 값들이 y 값들이라고 가정하고, x 값 [0, 1, 2, 3]을 자동으로 만들어냅니다.
- matplotlib.pyplot 모듈의 show() 함수는 그래프를 화면에 나타나도록 합니다.

 

 

스타일 정하기

plt.plot(plt.plot([1, 2, 3, 4], [1, 4, 9, 16], 'ro')
plt.axis([0, 6, 0, 20])
plt.show()[1, 2, 3, 4])
plt.show()

- x, y 값 인자에 대해 선의 색상과 형태를 지정하는 포맷 문자열 (Format string)을 세번째 인자에 입력할 수 있습니다.
- 포맷 문자열 ‘ro’는 빨간색 (‘red’)의 원형 (‘o’) 마커를 의미합니다.
- 또한, 예를 들어 ‘b-‘는 파란색 (‘blue’)의 실선 (‘-‘)을 의미합니다.

 

 

여러 개의 그래프 그리기

# 200ms 간격으로 균일하게 샘플된 시간
t = np.arange(0., 5., 0.2)

# 빨간 대쉬, 파란 사각형, 녹색 삼각형
plt.plot(t, t, 'r--', t, t**2, 'bs', t, t**3, 'g^')
plt.show()

- Matplotlib에서는 일반적으로 NumPy 어레이를 이용하게 되는데,
- 사실 NumPy 어레이를 사용하지 않더라도 모든 시퀀스는 내부적으로 NumPy 어레이로 변환됩니다.
- 이 예제는 다양한 스타일을 갖는 여러 개의 곡선을 하나의 그래프로 나타냅니다.  

 

 

x, y 값 입력하기

plt.plot([1, 2, 3, 4], [2, 3, 5, 10])
plt.show()

- plot() 함수에 두 개의 리스트를 입력하면 순서대로 x, y 값들로 인식해서
- 점 (1, 2), (2, 3), (3, 5), (4, 10)를 잇는 꺾은선 그래프가 나타납니다.

 

 

레이블이 있는 데이터 사용하기

data_dict = {'data_x': [1, 2, 3, 4, 5], 'data_y': [2, 3, 5, 10, 8]}

plt.plot('data_x', 'data_y', data=data_dict)
plt.show()

- 파이썬 딕셔너리와 같이 레이블이 있는 데이터를 그래프로 나타낼 수 있습니다.
- 예제에서와 같이, 먼저 plot() 함수에 데이터의 레이블 (딕셔너리의 키)을 입력해주고,
- data 파라미터에 딕셔너리를 지정해줍니다.

 

 

Matplotlib 축 레이블 설정하기

plt.plot([1, 2, 3, 4], [1, 4, 9, 16])
plt.xlabel('X-Label')
plt.ylabel('Y-Label')
plt.show()

- xlabel(), ylabel() 함수에 문자열을 입력하면, 그림과 같이 각각의 축에 레이블이 표시됩니다.

 

 

 

여백 지정하기

plt.plot([1, 2, 3, 4], [2, 3, 5, 10])
plt.xlabel('X-Axis', labelpad=15)
plt.ylabel('Y-Axis', labelpad=20)
plt.show()

- xlabel(), ylabel() 함수의 labelpad 파라미터는 축 레이블의 여백 (Padding)을 지정합니다.
- 예제에서는 X축 레이블에 대해서 15pt, Y축 레이블에 대해서 20pt 만큼의 여백을 지정했습니다.

 

 

폰트 설정하기

font1 = {'family': 'serif',
         'color': 'b',
         'weight': 'bold',
         'size': 14
         }

font2 = {'family': 'fantasy',
         'color': 'deeppink',
         'weight': 'normal',
         'size': 'xx-large'
         }

plt.plot([1, 2, 3, 4], [2, 3, 5, 10])
plt.xlabel('X-Axis', labelpad=15, fontdict=font1)
plt.ylabel('Y-Axis', labelpad=20, fontdict=font2)
plt.show()

- xlabel(), ylabel() 함수의 fontdict 파라미터를 사용하면 축 레이블의 폰트 스타일을 설정할 수 있습니다.
- 예제에서는 ‘family’, ‘color’, ‘weight’, ‘size’와 같은 속성을 사용해서 축 레이블 텍스트를 설정했습니다.