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by 브래드 Dec 19. 2022

파이썬과 함께하는 데이터 시각화

feat. matplotlib 알아보기

안녕하세요, 브래드입니다.


오늘은 파이썬과 함께하는 데이터 시각화 첫 시간으로 시각화 라이브러리 중 하나인 matplotlib에 대해 함께 공부해보는 시간을 가져볼게요.



matplotlib

matplotlib

matplotlibchart 혹은 plot으로 시각화해주는 파이썬 기반 시각화 라이브러리입니다.


세세한 옵션이 존재하여 사용자가 원하는 형식으로 대부분 커스터마이징이 가능하며, Numpy 및 Pandas 라이브러리와 훌륭한 연동성을 보여줍니다.





matplotlib 알아보기

matplotlib과 numpy 불러오기

matplotlib를 활용하여 시각화하기 위하여 먼저 matplotlib과 numpy 라이브러리를 각각 불러와줍니다.


matplotlib의 그래프를 그리는 명령어는 plot()입니다. plot()으로 그래프를 그린 후 show()로 출력하여 원하는 시각화를 진행할 수 있습니다.




  

plot()으로 그래프 그리기

위 이미지는 rawdata라는 데이터 배열을 임의로 설정한 후, matplotlib를 지칭하는 pltplot()을 활용하여 시각화한 모습입니다.


plt.plot(데이터)
plt.show




x축, y축 설정하여 plot()으로 그래프 그리기

또한, x축과 y축을 설정한 후 plt.plot(x,y)를 통해 그래프의 큰 틀을커스텀할 수 있습니다.




matplotlib을 활용하여 다양한 스타일의 그래프로 나타내기

matplotlib에서는 기본적인 그래프에서 탈피하여 시각적으로 다양하게 보여줄 수 있는 스타일 옵션을 내재하고 있습니다. 크게 색상, 마커, 선 스타일 등으로 나뉩니다.


- 색상(color): 색상은 색 이름 혹은 약자를 사용
  plt.plot(x, y, color='색상명')
     *blue는 b, red는 r, green은 g 등으로 축약하여 사용 가능

- 마커(marker): 디폴트 값은 실선이며 다양한 마커 종류가 존재함

- 선 스타일(line style): 디폴트 값은 실선이며 다양한 선 스타일이 존재함




그래프 색상 변경하기

color = 'r'을 입력하여 그래프의 색상을 빨간색으로 변경해준 모습입니다.


이외에도 마커 및 선 스타일을 원하는 형식으로 커스터마이징하여 데이터 시각화에 유용하게 활용할 수 있습니다.




Figure 및 그래프 요소

matplotlib의 그래프 요소를 살펴보면 다음과 같습니다. 먼저, 액자 역할을 하는 것이 Figure이며 Axes는 실제 그래프를 나타내는 것입니다.




 

plot 범위 설정

만약, 데이터를 시각화할 때 방대한 양의 데이터 속에서 원하는 데이터 구간만을 확인하고 싶다면 xlimylim을 사용할 수 있습니다.


기본 사용법은 plt.xlim(최소,최대)plt.ylim(최소,최대)입니다. 해당 기능을 활용하여 위의 예시에서는 x는 2~4의 범위와 y는 100~1000 범위를 정해준 모습입니다.




x축, y축, 제목 설정

또한, x축과 y축 및 제목을 설정하여 그래프의 완전한 구성을 도울 수 있습니다.




범례 설정

만약 다중 그래프를 나타낸다면 각각의 그래프가 어떠한 수치를 가리키는지 혼란을 겪을 수 있습니다.


이에 범례를 붙여주는 것이 효과적입니다. 범례는 다음과 같이 나타내 줍니다.


plt.plot(               label = '범례 표시 이름')
plt.legend(loc = '범례 위치')


예시에서는 upper right를 사용했지만, 사용자가 원하는 위치에 설정할 수 있으니 해당 위치를 나타내는 용어 혹은 숫자를 확인하는 것이 좋습니다.





지금까지 데이터 시각화 라이브러리인 matplotlib의 기본에 대해 함께 공부해보았습니다.


다음 시간에도 이어서 matplotlib의 다양한 유형 및 기능에 대해 알아보며 파이썬을 활용한 시각화 마스터에 한 걸음 다가가 보아요.


브래드였습니다. 감사합니다.

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