[Python] 데이터 시각화하기 (pyplot)

 

 

[Python] CSV 파일 데이터 불러오기

 

 

matplolib 라이브러리에 있는 pyplot 모듈을 활용해 데이터 시각화 작업을 진행한다.

 

matplolib 라이브러리 다운로드

matplolib는 외부 라이브러리이므로 다운로드가 필요하다. cmd창에서 install 명령어를 통해 다운로드 할 수 있다.

pip install matplotlib

 

shell에서 import만 넣고 실행해봤을 때 오류가 나지 않는다면 이미 설치된 상태라는 것을 확인 할 수 있다.

확인이 완료됐다면 사용할 곳 상단에 import를 작성한다.

import matplotlib.pyplot as plt #별칭 plt로 지정

 

이제 pyplot(이하 plt)를 사용해 그래프를 그릴 준비가 완료됐다.

 

pyplot 기본 사용

plt를 통해 선(plot)이나 막대(bar) 그래프를 그리기 위해 넣는 데이터는 list타입이어야한다. 필요한 list(x,y)데이터 2개를 먼저 생성한다. 이후 plot나 bar에 리스트를 x,y순서대로 넣고 show로 실행하면 데이터가 시각화되어 뜬다.

import csv
import matplotlib.pyplot as plt #별칭

file_path = 'test.csv'

#표 생성 시 사용할 list
datas = [] 
temps = []

with open (file_path, mode='r') as file :
    reader = csv.reader(file)
    header = next(reader)
    for row in reader :
      #일부컬럼추출
      a = row[2]
      b = row[-2] 
      if a.startswith('Dec') : #12월만
        datas.append(a) #사용할 데이터 담기
        temps.append(float(b)) #사용할 데이터 담기

plt.bar(datas, temps) #막대 그래프
plt.title('Dec Temperature', fontsize='15') #표 제목설정
plt.xlabel('Date', fontsize='10') #X축 설명
plt.ylabel('Temp', fontsize='10') #Y축 설명
plt.show() #실행

 

(제목, x,y축 설명 생략가능하다.)

 

(-라서 막대 그래프가 아래를 향하고 있다. 뒤집는 설정도 존재한다.)

 

선 그래프로 바꾸면 아래와 같이 된다.

import csv
import matplotlib.pyplot as plt #별칭

file_path = 'test.csv'

#표 생성 시 사용할 list
datas = [] 
temps = []

with open (file_path, mode='r') as file :
    reader = csv.reader(file)
    header = next(reader)
    for row in reader :
      #일부컬럼추출
      a = row[2]
      b = row[-2] 
      if a.startswith('Dec') : #12월만
        datas.append(a) #사용할 데이터 담기
        temps.append(float(b)) #사용할 데이터 담기

plt.plot(datas, temps) #선 그래프
plt.title('Dec Temperature', fontsize='15') #표 제목설정
plt.xlabel('Date', fontsize='10') #X축 설명
plt.ylabel('Temp', fontsize='10') #Y축 설명
plt.show() #실행

 

 

pyplot 함수 및 속성 종합 정리

공식 사이트

matplotlib.pyplot — Matplotlib 3.5.3 documentation

 

그래프 생성 및 기본 설정 함수

plt.figure()	새로운 그래프 창 생성	plt.figure(figsize=(10,6))
plt.subplot()	여러 개의 서브플롯 생성	plt.subplot(2,2,1)
plt.title()	그래프 제목 설정	plt.title('제목')
plt.xlabel()	x축 레이블 설정	plt.xlabel('X 축')
plt.ylabel()	y축 레이블 설정	plt.ylabel('Y 축')
plt.grid()	그리드 표시	plt.grid(True)
plt.legend()	범례 표시	plt.legend(['데이터1'])

플롯 종류별 함수

plt.plot()	선 그래프	plt.plot(x, y)
plt.scatter()	산점도	plt.scatter(x, y)
plt.bar()	막대 그래프	plt.bar(x, height)
plt.hist()	히스토그램	plt.hist(data, bins=50)
plt.boxplot()	박스 플롯	plt.boxplot(data)
plt.pie()	파이 차트	plt.pie(sizes)
plt.imshow()	이미지/행렬 표시	plt.imshow(matrix)

축 관련 함수

plt.xlim()	x축 범위 설정	plt.xlim(0, 10)
plt.ylim()	y축 범위 설정	plt.ylim(-5, 5)
plt.xticks()	x축 눈금 설정	plt.xticks([0,5,10])
plt.yticks()	y축 눈금 설정	plt.yticks([0,2,4,6])
plt.axis()	축 범위 설정	plt.axis('equal')

스타일 및 색상 관련

plt.style.use()	스타일 설정	plt.style.use('seaborn')
plt.colormap()	컬러맵 설정	plt.colormap('viridis')
plt.color()	색상 설정	plt.plot(x, y, color='red')
plt.alpha	투명도 설정	plt.plot(x, y, alpha=0.5)

저장 및 표시

plt.savefig()	그래프 저장	plt.savefig('graph.png')
plt.show()	그래프 표시	plt.show()
plt.close()	그래프 창 닫기	plt.close()

텍스트 및 주석

plt.text()	텍스트 추가	plt.text(x, y, '텍스트')
plt.annotate()	주석 추가	plt.annotate('설명', xy=(x,y))
plt.figtext()	그림 전체에 텍스트 추가	plt.figtext(0.5, 0.5, '내용')

주요 속성 설정

linewidth	선 두께	plt.plot(x, y, linewidth=2)
linestyle	선 스타일	plt.plot(x, y, linestyle='--')
marker	마커 스타일	plt.plot(x, y, marker='o')
markersize	마커 크기	plt.plot(x, y, markersize=10)
fontsize	글자 크기	plt.title('제목', fontsize=14)

선 스타일 (Line Style) 속성

linestyle 또는 ls	-	실선	plt.plot(x, y, linestyle='-')
	--	파선	plt.plot(x, y, ls='--')
	-.	점선과 파선의 조합	plt.plot(x, y, ls='-.)`
	:	점선	plt.plot(x, y, ls=':')
linewidth 또는 lw	숫자	선의 두께 (포인트 단위)	plt.plot(x, y, lw=2.5)

마커 (Marker) 속성

marker	'o'	원형 마커	plt.plot(x, y, marker='o')
	's'	사각형 마커	plt.plot(x, y, marker='s')
	'^'	삼각형 마커	plt.plot(x, y, marker='^')
	'+'	플러스 마커	plt.plot(x, y, marker='+')
markersize 또는 ms	숫자	마커의 크기	plt.plot(x, y, marker='o', ms=10)
markerfacecolor 또는 mfc	색상값	마커 내부 색상	plt.plot(x, y, marker='o', mfc='red')
markeredgecolor 또는 mec	색상값	마커 테두리 색상	plt.plot(x, y, marker='o', mec='black')
markeredgewidth 또는 mew	숫자	마커 테두리 두께	plt.plot(x, y, marker='o', mew=2)

폰트 및 텍스트 속성

fontsize	숫자 또는 문자열	글자 크기	plt.title('제목', fontsize=14)
			plt.title('제목', fontsize='large')
fontweight	문자열 또는 숫자	글자 굵기	plt.xlabel('X축', fontweight='bold')
			plt.xlabel('X축', fontweight=700)
fontfamily	문자열	폰트 종류	plt.title('제목', fontfamily='serif')
rotation	숫자	텍스트 회전 각도	plt.xticks(rotation=45)

색상 및 투명도 속성

color 또는 c	색상명	기본 색상명	plt.plot(x, y, color='red')
	RGB 튜플	RGB 값 (0~1)	plt.plot(x, y, c=(0.2, 0.4, 0.6))
	16진수 코드	HEX 컬러 코드	plt.plot(x, y, c='#FF0000')
alpha	0~1 사이 실수	투명도	plt.plot(x, y, alpha=0.5)

그래프 영역 속성

figsize	(가로, 세로)	그래프 크기 (인치)	plt.figure(figsize=(10, 6))
dpi	숫자	해상도	plt.figure(dpi=300)
facecolor	색상값	배경 색상	plt.figure(facecolor='lightgray')

그리드 속성

grid	True/False	그리드 표시 여부	plt.grid(True)
grid.axis	'both', 'x', 'y'	그리드 적용 축	plt.grid(True, axis='both')
grid.linestyle	선 스타일	그리드 선 스타일	plt.grid(True, linestyle='--')
grid.alpha	0~1 사이 실수	그리드 투명도	plt.grid(True, alpha=0.5)

축 속성 제어를 위한 복합 예제

plt.plot(x, y,
         color='blue',           # 선 색상
         linewidth=2,           # 선 두께
         linestyle='--',        # 선 스타일
         marker='o',           # 마커 종류
         markersize=8,         # 마커 크기
         markerfacecolor='red', # 마커 내부 색상
         markeredgecolor='black', # 마커 테두리 색상
         markeredgewidth=1.5,   # 마커 테두리 두께
         alpha=0.7)            # 전체 투명도

자주 사용되는 스타일 문자열

'b'	파란색
'g'	초록색
'r'	빨간색
'k'	검은색
'-'	실선
'--'	파선
':'	점선
'o'	원형 마커
's'	사각형 마커
'^'	삼각형 마커

 

 

 

참고 하기 좋은 블로그 글 : https://greeksharifa.github.io/references/2023/05/12/matplotlib-usage/#%EC%84%A0-%EA%B7%B8%EB%9E%98%ED%94%84plot