【Python】Matplotlibでグラフに矢印を表示する方法

2024年2月4日2024年6月21日

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今回は、Matplotlibでグラフに矢印(注釈)を表示する方法を紹介します。

グラフに矢印(注釈)を表示: plt.annotate

グラフに矢印を表示するには、plt.annotate()を使用します。

plt.arrow()でも矢印を表示することはできますが、

より簡単に使用できるplt.annotate()を使用することをおすすめします。

plt.annotate()は、グラフに矢印を表示する他に、テキストや注釈などを表示可能です。

plt.annotate()を使用したサンプルコードは以下の通りです。

import matplotlib.pyplot as plt

# サンプルデータ生成
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]

# プロット
plt.plot(x, y, label='Data')

# 矢印を描画する座標を指定
x_arrow = 4
y_arrow = 8

# annotate関数を使用して矢印を描画
plt.annotate('(4, 8)', xy=(x_arrow, y_arrow), xytext=(x_arrow+0.5, y_arrow+0.5),
             arrowprops=dict(headwidth=20, facecolor='blue', shrink=0.05))

# グラフを表示
plt.show()

実行結果

矢印についてイメージできたところで、annotate()で使用するパラメータについて説明していきます。

plt.annotateのパラメータ

plt.annnotate()で使用するパラメータについて説明します。

plt.annnotate()の主要なパラメータは以下の通りです。

パラメータ		説明
text		注釈
xy		注釈の座標、タプル
xytext		注釈のテキストの座標、タプル
arrowprops		矢印のプロパティ
	width	矢印の幅
	headwidth	矢印の先端部分の幅
	facecolor	矢印の色
	shrink	矢印の先端部分のサイズ、0~1の間の値

arrowprops内のパラメータで矢印のプロパティを変更します。

注釈の文字と位置を変更

注釈の文字と位置(座標)を変更するには、textとxy, xytextの値を変更します。

以下が変更例です。

import matplotlib.pyplot as plt

# サンプルデータ生成
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]

# 矢印を描画する座標を指定
x_arrow = 2
y_arrow = 4
# 注釈のテキストを準備
words = ['A', 'B', 'c']

plt.plot(x, y, label='Data')

for i in range(len(words)):    
    # annotate関数を使用して矢印を描画
    plt.annotate(words[i], xy=(x_arrow+i, y_arrow+2*i), xytext=(x_arrow+0.5+i, y_arrow+0.5+2*i),
             arrowprops=dict(headwidth=20, facecolor='blue', shrink=0.05))

# グラフを表示
plt.show()

実行結果

wordsで指定した注釈をxyおよびxytextで位置を変更しています。

矢印の先端部分を変更

矢印の先端部分を変更には、headwidthを使用します。

さっそくサンプルコードを見てみましょう！

import matplotlib.pyplot as plt

# サンプルデータ生成
x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [2, 4, 6, 8, 10]

# 矢印を描画する座標を指定
x_arrow = 2
y_arrow = 4
# 注釈のテキストを指定
words = ['A', 'B', 'c']


plt.plot(x, y, label='Data')

# annotate関数を使用して矢印を描画
plt.annotate('A', xy=(2, 4), xytext=(2.5, 4.5),
            arrowprops=dict(headwidth=10, facecolor='blue', shrink=0.05))
plt.annotate('B', xy=(3, 6), xytext=(3.5, 6.5),
            arrowprops=dict(headwidth=20, facecolor='blue', shrink=0.05))
plt.annotate('C', xy=(4, 8), xytext=(4.5, 8.5),
            arrowprops=dict(headwidth=30, facecolor='blue', shrink=0.05))

# グラフを表示
plt.show()

実行結果