Matplotlib の塗りつぶし技術 | データ可視化

はじめに

この実験では、Matplotlibのプロットでfill_between関数を使って領域を塗りつぶす方法を学びます。これは、特定の条件が満たされる領域など、プロットの特定の領域を強調する際に役立ちます。

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が読み込み終了す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。そうすれば、迅速に問題を解決します。

Skills Graph

%%%%{init: {'theme':'neutral'}}%%%% flowchart RL matplotlib(("Matplotlib")) -.-> matplotlib/BasicConceptsGroup(["Basic Concepts"]) matplotlib(("Matplotlib")) -.-> matplotlib/PlottingDataGroup(["Plotting Data"]) python(("Python")) -.-> python/DataStructuresGroup(["Data Structures"]) python(("Python")) -.-> python/ModulesandPackagesGroup(["Modules and Packages"]) python(("Python")) -.-> python/DataScienceandMachineLearningGroup(["Data Science and Machine Learning"]) matplotlib/BasicConceptsGroup -.-> matplotlib/importing_matplotlib("Importing Matplotlib") matplotlib/BasicConceptsGroup -.-> matplotlib/figures_axes("Understanding Figures and Axes") matplotlib/PlottingDataGroup -.-> matplotlib/line_plots("Line Plots") matplotlib/PlottingDataGroup -.-> matplotlib/fill_between("Fill Between Plots") python/DataStructuresGroup -.-> python/tuples("Tuples") python/ModulesandPackagesGroup -.-> python/importing_modules("Importing Modules") python/DataScienceandMachineLearningGroup -.-> python/numerical_computing("Numerical Computing") python/DataScienceandMachineLearningGroup -.-> python/data_visualization("Data Visualization") subgraph Lab Skills matplotlib/importing_matplotlib -.-> lab-48948{{"fill_between を使って領域を塗りつぶす"}} matplotlib/figures_axes -.-> lab-48948{{"fill_between を使って領域を塗りつぶす"}} matplotlib/line_plots -.-> lab-48948{{"fill_between を使って領域を塗りつぶす"}} matplotlib/fill_between -.-> lab-48948{{"fill_between を使って領域を塗りつぶす"}} python/tuples -.-> lab-48948{{"fill_between を使って領域を塗りつぶす"}} python/importing_modules -.-> lab-48948{{"fill_between を使って領域を塗りつぶす"}} python/numerical_computing -.-> lab-48948{{"fill_between を使って領域を塗りつぶす"}} python/data_visualization -.-> lab-48948{{"fill_between を使って領域を塗りつぶす"}} end

必要なライブラリをインポートする

この実験に必要なライブラリであるnumpyとmatplotlib.pyplotをインポートして始めましょう。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

データを作成する

プロットに使用するデータを作成します。この例では、正弦波を作成します。

t = np.arange(0.0, 2, 0.01)
s = np.sin(2*np.pi*t)

プロットを作成する

次に、matplotlib.pyplotを使ってプロットを作成します。正弦波をプロットし、y = 0に水平線を追加します。

fig, ax = plt.subplots()

ax.plot(t, s, color='black')
ax.axhline(0, color='black')

領域を塗りつぶす

正弦波が正と負のときに、それぞれ水平線の上と下の領域を塗りつぶすためにfill_betweenを使用します。

ax.fill_between(t, 1, where=s > 0, facecolor='green', alpha=.5)
ax.fill_between(t, -1, where=s < 0, facecolor='red', alpha=.5)

プロットを表示する

最後に、plt.show()を使ってプロットを表示します。

plt.show()

まとめ

この実験では、Matplotlibのプロットでfill_between関数を使って領域を塗りつぶす方法を学びました。これは、プロットの特定の領域を強調するための便利なツールです。この実験が役立つことを願っています！