Matplotlib を使用して時系列データを効果的にプロットするにはどうすればよいですか?

Matplotlib を使用した時系列データのプロット

Matplotlib の強みの 1 つは、時系列データを効果的に視覚化できることです。ただし、時間を X 軸にプロットしようとすると、問題が発生してイライラすることがあります。これらの複雑な問題に対処し、包括的なソリューションを提供しましょう。

時間の形式と変換

時系列プロットのロックを解除する鍵は、タイムスタンプ データの形式を理解することです。 Matplotlib は、人間が判読できる形式 (HH:MM:SS.mmmmmm) ではなく、数値形式の時刻値を期待します。機能させるには、datetime.strptime を使用してタイムスタンプを Pythondatetime オブジェクトに変換する必要があります。

date2num による数値表現

タイムスタンプを datetime 形式で使用すると、次のステップは、それらを Matplotlib が理解できる言語に翻訳することです。ここで date2num が活躍します。 datetime オブジェクトを matplotlib プロット用に最適化された数値表現に変換します。

plot_date を使用したプロット

最後に、時系列データをプロットしましょう。 Matplotlib は、このタスク用に明示的に設計された、plot_date という関数を提供します。これは、日付 (datetime オブジェクトから生成) と y 値 (プロットする浮動小数点数) の 2 つの引数を取ります。

コードのデモ

は次のとおりです。プロセスを説明するための簡単なコード スニペット:

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.dates
from datetime import datetime

x_values = [datetime(2021, 11, 18, 12), datetime(2021, 11, 18, 14), datetime(2021, 11, 18, 16)]
y_values = [1.0, 3.0, 2.0]

dates = matplotlib.dates.date2num(x_values)
plt.plot_date(dates, y_values)
plt.show()

このコードは、X 軸が時間を表すプロットを生成します。 Matplotlib によって認識される数値形式であり、y 軸には対応する浮動小数点値が表示されます。

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