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컴퓨터/파이썬

[파이썬] 레포트/논문에 쓰이는 그래프 그리는 방법

by 와이까치 2022. 3. 19.
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import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(-5,5,1000)
y = x**2

plt.plot(x, y)
plt.show()

안녕하세요, 까칩니다. 

오늘은 파이썬을 이용해서 그래프를 그리는 방법을 알아보겠습니다. 

엑셀을 이용해서 그리는 것보다 더 고급스러운 그래프를 그릴 수 있습니다. 

 

 

 

1. matplotlib 모듈 설치. 

우선 파이썬으로 그래프를 그리기 위해서는 matplotlib 모듈이 필요합니다. 

파이썬 모듈을 설치하는 방법은 간단합니다. 

우선 윈도우 검색창에 cmd를 입력하고 엔터를 칩니다.

 

 

그럼 까만색 바탕 창이 하나 뜨게됩니다.

명령 프롬프트 창에 pip install matplotlib를 치고 엔터를 눌러줍니다. 

 

그러면 뭐라뭐라 뭐가 막 뜨면서 조금 기다려주면 설치가 완료되었다는 표시가 나타납니다.

이제 matplotlib 모듈이 설치가 완료되었습니다.

 

 

 

2. 기본적인 그래프 그려보기. 

저는 Visual Studio Code를 사용합니다. 

코드창에 다음과 같이 입력해 줍니다. 

import matplotlib as mpl
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

fig, ax = plt.subplots()  # Create a figure containing a single axes.
ax.plot([1, 2, 3, 4], [1, 4, 2, 3]);  # Plot some data on the axes.
plt.show()

위 코드는 matplotlib 공식 홈페이지에 있는 기본 코드입니다. 

위 import는 원하는 모듈을 python에서 사용할 수 있도록 해줍니다. 

 

해당 코드를 작성하고, 코드를 실행하면 잠시 뒤 그래프가 하나 나타납니다. 

코드를 보시면 x에 [1, 2, 3, 4], y에 [1, 4, 2, 3]을 대입하하고 그래프를 보여주도록 코딩이 되어있습니다. 

 

 

 

 

3. 함수를 이용하여 그래프 그리기.

위 코드처럼 값을 계속해서 지정할 수 없기 때문에, 이번에는 함수를 사용해서 그래프를 그려보겠습니다.

 

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(-5,5,1000)
y = x**2

plt.plot(x, y)
plt.show()

 

위 코드는 X값에는 -5부터 5까지를 1000개로 나눈다는 것입니다. 

Y값에는 X의 제곱을 하여 대입하겠다는 것입니다. 

그래서 그래프를 x,y에 관한 그래프를 그리고 보여주겠다는 것입니다. 

 

그 결과 다음과 같은 2차 곡선을 가지는 그래프를 볼 수 있습니다. 

이렇게 그리긴 했는데, x축이 무엇이고, y축이 무엇인지를 모르겠습니다. 

축에 이름을 넣어주도록 하겠습니다. 

 

 

 

4. x축, y축에 이름 넣기. 

각 축에 이름을 넣어주도록 하겠습니다. 

축이름을 정하는 코드는 

plt.xlabel("X [-5, 5]")
plt.ylabel("Y [X^2]")

plt.xlabel 과 plt.ylabel 입니다. 

괄호 안에 축 이름을 적어줄 수 있습니다. 

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(-5,5,1000)
y = x**2

plt.xlabel("X [-5, 5]")
plt.ylabel("Y [X^2]")

plt.plot(x, y)
plt.show()

 

이렇게 축 이름을 적어 다시 그래프를 그려보면, 이렇게 축이름이 뜬 상태로 그래프가 그려진 것을 볼 수 있습니다.

 

 

 

 

 

오늘은 간단하게 파이썬을 이용하여 그래프를 그리는 방법정도만 소개하였습니다. 

더 재미있는 기능이 많이 있는 것 같아서 더 공부하고 소개할 수 있도록 하겠습니다. 

 

추가적으로 https://matplotlib.org/stable/index.html​ 에 들어가시면 많은 예제를 확인할 수 있습니다. 

필요한 그래프를 찾아서 값을 바꿔가며 확인하면 좋을 것 같습니다. 

 

감사합니다.

 

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