Matplotlib によるサンキー図の作成

はじめに

この実験では、Python の Matplotlib を使って、matplotlib.sankeyモジュールのSankeyクラスを使って長い接続チェーンを作成する方法を学びます。

VM のヒント

VM の起動が完了したら、左上隅をクリックしてノートブックタブに切り替え、Jupyter Notebook を使って練習しましょう。

時々、Jupyter Notebook が読み込み終わるまで数秒待つ必要がある場合があります。Jupyter Notebook の制限により、操作の検証を自動化することはできません。

学習中に問題に遭遇した場合は、Labby にお問い合わせください。セッション後にフィードバックを提供してください。すぐに問題を解決いたします。

必要なライブラリとモジュールをインポートする

まず、必要なライブラリとモジュールをインポートします。matplotlib.pyplot と matplotlib.sankey を使用します。

import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.sankey import Sankey

各辺のリンク数を定義する

次に、チェーンの各辺のリンク数を定義します。この例では、それを 6 に設定します。

links_per_side = 6

side関数を定義する

次に、サイドチェーンを生成するside関数を定義します。

def side(sankey, n=1):
    """Generate a side chain."""
    prior = len(sankey.diagrams)
    for i in range(0, 2*n, 2):
        sankey.add(flows=[1, -1], orientations=[-1, -1],
                   patchlabel=str(prior + i),
                   prior=prior + i - 1, connect=(1, 0), alpha=0.5)
        sankey.add(flows=[1, -1], orientations=[1, 1],
                   patchlabel=str(prior + i + 1),
                   prior=prior + i, connect=(1, 0), alpha=0.5)

corner関数を定義する

次に、コーナーリンクを生成するcorner関数を定義します。

def corner(sankey):
    """Generate a corner link."""
    prior = len(sankey.diagrams)
    sankey.add(flows=[1, -1], orientations=[0, 1],
               patchlabel=str(prior), facecolor='k',
               prior=prior - 1, connect=(1, 0), alpha=0.5)

グラフと軸のオブジェクトを作成する

次に、plt.subplots() を使って figure と axis のオブジェクトを作成します。

fig, ax = plt.subplots()

Sankeyオブジェクトを作成する

次に、axオブジェクトを使ってSankeyオブジェクトを作成し、unitをNoneに設定します。

sankey = Sankey(ax=ax, unit=None)

最初の図を追加する

flows=[1, -1] と orientations=[0, 1] を使って sankey.add() を使って最初の図を追加します。

sankey.add(flows=[1, -1], orientations=[0, 1],
           patchlabel="0", facecolor='k',
           rotation=45)

サイドチェーンとコーナーリンクを追加する

次に、side() と corner() 関数を使ってサイドチェーンとコーナーリンクを追加します。

side(sankey, n=links_per_side)
corner(sankey)
side(sankey, n=links_per_side)
corner(sankey)
side(sankey, n=links_per_side)
corner(sankey)
side(sankey, n=links_per_side)

サンキー図を完成させて表示する

最後に、sankey.finish() を使って Sankey 図を完成させ、plt.show() を使って表示します。

sankey.finish()
plt.show()

まとめ

この実験では、Python の Matplotlib を使って長い接続チェーンを作成するために、matplotlib.sankeyモジュールのSankeyクラスをどのように使用するかを学びました。それぞれサイドチェーンとコーナーリンクを生成するために、sideとcorner関数を定義しました。また、Sankeyオブジェクトを使って最初の図、サイドチェーン、コーナーリンクを追加し、plt.show()を使って図を表示しました。