【Python】グラフをPDFで出力する方法を紹介。PNG出力との違いは？

2021年3月29日
2023年4月21日
matplotlib, Python
PDF, Python, グラフ

matplotlib

こんにちは！

Pythonでグラフを描くとき、通常は画像として出力しますよね。しかし、一度に出力するグラフの量が多くなってくると、以下のような不便な点が出てきます

1枚1枚画像を開くのが手間だ
どの画像にどのグラフがあるかわかりづらい
画像を探すのが大変

そんな悩みを解決する方法として、グラフをPDFファイルで出力する方法があるので、今回はその方法を紹介していきます^^

1 今回使用するデータ
2 PNGでグラフ画像を出力する
3 PDFファイルでグラフを出力する
- 3.1 文字検索が可能
4 Pythonでデータサイエンスするなら
5 まとめ

今回使用するデータ

今回も、Bostonの住宅データを使っていきます。

import pandas as pd
from sklearn.datasets import load_boston

data = load_boston()
df = pd.DataFrame(data.data, columns=data.feature_names)

PNGでグラフ画像を出力する

まずは、for文を使って描いた複数のグラフを、PNGで画像として出力してみます。

コードは以下の通り

import pandas as pd
from sklearn.datasets import load_boston
import matplotlib.pyplot as plt

#データの取得
data = load_boston()
df = pd.DataFrame(data.data, columns=data.feature_names)

#x軸の指定
x = df["CRIM"]

#dfの列の数だけfor文
for column in df.columns:

　　#y軸の値
    y = df[column]

    #グラフ描画----------------------
    fig, axes = plt.subplots()
    axes.scatter(x,y)

    axes.set_title("CRIM-{}".format(column))
    axes.set_xlabel("CRIM")
    axes.set_ylabel(column)
    #--------------------------------


    #グラフを画像として保存
    fig.savefig("CRIM-"+ column +".png")

“CRIM”列を、X軸として固定しました。Y軸には、データフレームのすべての項目を入れ替えながら与えていきます。

プログラムを実行すると、指定のフォルダ（今回は、プログラムのファイルと同一階層）に画像が出力されます。

出力されましたが、これを１つずつ開いて閉じてとなると大変です。今回は13 枚のグラフで事足りましたが、X軸とY軸でそれぞれの組み合わせを… となると、100枚を超える場合も起きかねません。

そんな時に、1枚1枚画像が出力されてしまうと、地獄絵図です^^;

PDFファイルでグラフを出力する

そんな時に便利なのが、「PDFファイルとして画像を出力する方法」です。

先ほどと同じ13枚のグラフを、1つのPDFファイルとして出力します。

コードは以下の通り

import pandas as pd
from sklearn.datasets import load_boston
import matplotlib.pyplot as plt

#新たにインポート
from matplotlib.backends.backend_pdf import PdfPages

data = load_boston()
df = pd.DataFrame(data.data, columns=data.feature_names)

#PDFのインスタンスを作成
pdf = PdfPages("multiFigure.pdf")

x = df["CRIM"]

for column in df.columns:
    y = df[column]
    
    fig, axes = plt.subplots()
    axes.scatter(x,y)

    axes.set_title('CRIM-{}'.format(column))
    axes.set_xlabel('CRIM')
    axes.set_ylabel(column)

    #PDFファイルにグラフを追加していく
    pdf.savefig(fig)

#PDFファイルを閉じる
pdf.close()

PdfPages()を宣言した時点で、PDFファイルが作成されるようです。このとき、ファイル名の拡張子が.pdfになっていることを確認してください。

あとは、作成したグラフを、pdf.savefig()でPDFに追記していきます。ロジックとしては、PNGの場合と非常に似ています。

それでは、プログラムを実行して、ファイルが出力されたことを確認します。