[파이썬 기초] 10. Numpy_ndarray 데이터로 다양한 그래프 그리기

plot함수를 이용해 numpy 모듈로 추출한 랜덤한 데이터를 시각화 하는 방법을 소개합니다.

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib inline

그래프 데이터 생성

x = np.linspace(0, 10, 11) 

# x와 연관이 있도록 생성
y = x ** 2 + x + 2 + np.random.randn(11) #random을 추가해 일종의 noise 추가  

print(x)
print(y)

[ 0.  1.  2.  3.  4.  5.  6.  7.  8.  9. 10.]
[  3.21296218   4.3128255    9.1887181   14.86129619  22.55897999
  32.65802433  44.95035291  58.63330963  73.56553627  92.3407775
 111.20280392]

그래프 출력하기

• plot함수 (선 그래프), scatter(점 그래프), hist(히스토그램) 등 사용

  • 함수의 parameter 혹은 plt의 다른 함수로 그래프 형태 및 설정을 변경 가능

  • 기본적으로, x, y에 해당하는 값이 필요

Line plot

plt.plot(x, y)

[<matplotlib.lines.Line2D at 0x129d7560790>]

Scatter plot

plt.scatter(x, y)

<matplotlib.collections.PathCollection at 0x129d75ba670>

그래프에 주석 추가

• x, y 축 및 타이틀

plt.xlabel('X values')
plt.ylabel('Y values')
plt.title('X-Y relation')
plt.plot(x, y)

[<matplotlib.lines.Line2D at 0x129d76152e0>]

• grid 추가

plt.xlabel('X values')
plt.ylabel('Y values')
plt.title('X-Y relation')
plt.grid(True)
plt.plot(x, y)

[<matplotlib.lines.Line2D at 0x129d766c7c0>]

• x, y축 범위 지정

plt.xlabel('X values')
plt.ylabel('Y values')
plt.title('X-Y relation')
plt.grid(True)

plt.xlim(0, 20)
plt.ylim(0, 200)

plt.plot(x, y)

[<matplotlib.lines.Line2D at 0x129d76ce460>]

plot 함수 parameters

• 그래프의 형태에 대한 제어 가능

• plot함수 도큐먼트

그래프의 색상 변경

plt.plot(x, y, '#ff00ff')

[<matplotlib.lines.Line2D at 0x129d77165b0>]

그래프 선스타일 변경

plt.plot(x, y, '-.')

[<matplotlib.lines.Line2D at 0x129d775eeb0>]

plt.plot(x, y, 'g^')

[<matplotlib.lines.Line2D at 0x129d77ccdf0>]

plt.plot(x, y, 'm:')

[<matplotlib.lines.Line2D at 0x129d782c730>]

• 그래프 두께 변경

• linewidth 명시

plt.plot(x, y, 'm:', linewidth=9)

[<matplotlib.lines.Line2D at 0x129d7889040>]

• keyword parameter 이용하여 모든 속성 설정

• https://matplotlib.org/api/pyplot_api.html#matplotlib.pyplot.plot

• color

• linestyle

• marker

• markerfacecolor

• markersize 등등

plt.plot(x, y, color='black', 
          linestyle='--', marker='^',
         markerfacecolor='blue', markersize=10)

[<matplotlib.lines.Line2D at 0x129d78dcb20>]

subplot으로 여러 그래프 출력하기

• subplot함수로 구획을 구별하여 각각의 subplot에 그래프 출력

plt.subplot(2, 2, 1)
plt.plot(x, y, 'r')

plt.subplot(2, 2, 2)
plt.plot(x, y, 'g')

plt.subplot(2, 2, 3)
plt.plot(y, x, 'k')

plt.subplot(2, 2, 4)
plt.plot(x, np.exp(x), 'b')

[<matplotlib.lines.Line2D at 0x129d89a7e80>]

hist함수 사용

• histogram 생성

• bins로 historgram bar 개수 설정

data = np.random.randint(1, 100, size=200)
print(data)

[99 89 83 43 23  1 14 28 76 75  9 14 39 22 12 71 43 36 13 31 66  1  1 22
 99 83 87 84 88 74 35 56 13 92 98 35 51 27 65 63 61 81 83 38 64 31 72 56
 71  8 77 81 21  6 65 38 54 63 68 76  5 25 48 99 33 24 35 30 50 44  7 84
 68  5 37 43 72 85 40 42 28 57 18 53 80 32 66 18 57 84 24 45 57 75  2  6
 20 85 36 53 77 57  3 97 12 93  4 48 51 21 75  9 15 29 38 37 71 97 42 19
 83 33 83 33 76 55 20 73 88 79 23  3 44 98 89  7  4 88 33 65 52 40 18 72
 65 83 80 87 25 99 46 45 34 31 68  7  7 51 80 61 54 30 13 71 35 62 86 26
 79 78 64  5 23 12 13 49  1 59 48 56 62 25 64 68 75 34 40 36  4 79 46 85
 17 13 14 46  6 95 66  9]

plt.hist(data, bins=20, alpha=0.3)
plt.xlabel('값')
plt.ylabel('개수')
plt.grid(True)