棒グラフ／Python

棒グラフ

犬、猫、鳥の中から一番飼いたいペットを29人の人に聞いたところ、図１に示す結果が得られたとする。データがカテゴリごとの度数で与えられている場合は、本ウェブサイトの後半で説明する。

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図１　Excelデータファイル（Individual.xlsx）

第１列目に個人の識別用変数Personの値（数値でも文字列でもよい）、第２列目に選ばれたペットが設定されている。第１行目には変数名が書かれているので、データは２行目からである。

図１の形式のExcelデータファイルを読み込んで棒グラフを描くスクリプトをウェブサイト後半のリスト１に示す。スクリプトファイルとデータファイルは圧縮ファイルfilesbar_nfd.zipにまとめたので、ダウンロード解凍すれば自由に利用できる。

リスト１のスクリプトを実行すると、まず、入力データファイルの設定が求められる（図２）。

図２

図２では、図１のファイル名Individual.xlsxが設定されている。入力データファイル名を設定すると、次に、画像出力用のファイル名の設定が求められる（図２）。棒グラフの描かれた画像を保存するファイル名を、ファイル拡張子が「.png」である適当な名前で設定する。図２では「MyFigure.png」と設定されている。ファイル名を設定して「保存」ボタンをクリックすると、図３の棒グラフが表示される。

図３

図３のウィンドウを閉じると、スクリプトの実行終了である（図４）。

図４

スクリプトの実行終了後、保存された画像ファイルを開くことができる。

リスト１　図１の形式のデータから棒グラフを描くスクリプト（BarInd.py）

import pandas as pd

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

finnm = input('入力データファイル（*.xlsx）= ')

foutnm = input('画像保存ファイル（*.png）= ')

# Excelファイルの読み込み

#　　　モジュール xlrd がインストール済みであること

xlsx_fl = pd.ExcelFile(finnm) # ExcelファイルからExcelFile型オブジェクトを生成

data_xlsx = pd.read_excel(xlsx_fl, header = None) # ExcelFile型オブジェクトからDataFrame型オブジェクトを生成

data = data_xlsx.values # Dataframe型オブジェクトからnumpyの配列オブジェクトを生成

print(data)

var_name = data[0,1]

values = data[1:].T[1]

Categ, counts = np.unique(values, return_counts = True)

print(Categ)

print(counts)

# 日本語表記の設定

plt.rcParams['font.family'] = ['Yu Gothic', 'Noto Sans CJK JP', 'Hiragino Maru Gothic Pro']

plt.figure(figsize = (8, 6)) # 画像のサイズ

plt.bar(Categ, counts) # ヒストグラムの描画

plt.xticks(fontsize = 18) # 横軸の目盛り文字の大きさ

plt.yticks(fontsize = 12) # 縦軸の目盛り文字の大きさ

plt.xlabel(var_name, fontsize = 20) # 横軸の変数名

plt.ylabel('度数', fontsize = 20) # 縦軸の名前

plt.savefig(foutnm) # 画像の保存

print('\n保存画像ファイル：', foutnm, '\n')

plt.show() # 画像の表示

データがカテゴリごとの度数で与えられている場合

図１のデータが図５のようにカテゴリごとの度数で与えられているとする。

図５　ExcelデータファイルPooled.xlsx

図５では、１行目の１列目に変数名Petが書かれている。２行目にカテゴリ名、３行目にカテゴリの度数が設定されている。この形式のデータを入力ファイルとするスクリプトを本ウェブサイト後半のリスト２に示す。スクリプトファイルとデータファイルは圧縮ファイルfilesbar_nfd.zipにまとめたので、ダウンロード解凍すれば自由に利用できる。

リスト２のスクリプトを実行すると、入力データファイル名の設定が求められる（図６）。

図６

図５のファイル名を設定して、「Enter」キーを押すと、次に画像保存用ファイル名の設定が求められる（図６）。棒グラフの画像ファイルを保存するファイル名を、ファイル拡張子が「.png」である任意の名前で設定する。既にあるファイル名を設定すると上書き保存になる。図６では、「MyFigure2.png」と設定されている。

保存ファイル名を設定して「Enter」キーを押すと、データが読み込まれて、図８の棒グラフが表示される（図７）。

図７

図７のウィンドウを閉じると、スクリプトの実行終了である（図８）。

図８

スクリプトの実行終了後、保存画像ファイルを開くことができる。

リスト２　度数がカテゴリごとに集計されたデータの棒グラフ描画スクリプト（BarPooled.py）

import tkinter as tk

import tkinter.filedialog as fd

import pandas as pd

import matplotlib.pyplot as plt

def askinfilename(msg = None, types = [('', '*.*')]):

"""

入力用ファイル名の設定

"""

rt = tk.Tk()

rt.withdraw()

flnm = fd.askopenfilename(title = msg, filetypes = types)

rt.destroy()

return flnm

def askoutfilename(msg = None, types = [('', '*.*')], deftype = '.txt'):

"""

出力用ファイル名の設定

"""

rt = tk.Tk()

rt.withdraw()

flnm = fd.asksaveasfilename(title = msg, filetypes = types,

defaultextension = deftype)

rt.destroy()

return flnm

finnm = askinfilename('入力データExcelファイル', types = [('Excel(*.xlsx)', '*.xlsx')])

foutnm = askoutfilename(msg = '画像保存ファイル', types = [('画像 (*.png)', '*.png')],

deftype = '.png')

xlsx_fl = pd.ExcelFile(finnm)

data_xlsx = pd.read_excel(xlsx_fl, header = None)

data = data_xlsx.values

VarName = data[0][0]

Categ = data[1]

counts = data[2]