Python3エンジニア認定データ分析試験 ⑤ Matplotlib

グラフ描画の基本を扱う。pyplotインターフェースと、FigureとAxesを明示するオブジェクト指向スタイルの2通りの書き方、subplotsによる複数グラフの配置、折れ線・棒・散布図・ヒストグラム・円グラフの描き分け、タイトル・軸ラベル・凡例・目盛りの設定、スタイルと色の指定、画像ファイルへの保存。pandasと組み合わせた描画も範囲に含まれる。公式の出題範囲では6問・15%。つまずきどころは、plt.〜の関数名とax.〜のメソッド名が微妙に異なる点(titleとset_title、xlabelとset_xlabelなど)で、2つの書き方が混ざると選択肢を読み違えやすい。

この分野の問題40問を、選択肢・正解・解説つきで掲載しています。まず自分で解答を考えてから「正解と解説を見る」を開いて答え合わせをしてください。

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156Matplotlibを利用する際の標準的なインポートとして正しいものはどれか。

  1. Aimport matplotlib.plot as plt
  2. Bimport matplotlib as plt
  3. Cimport pyplot as plt
  4. Dimport matplotlib.pyplot as plt
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正解:Dimport matplotlib.pyplot as plt

Matplotlibでは「import matplotlib.pyplot as plt」としてインポートし、pltで呼び出すのが一般的です。

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157Matplotlibで「ggplot」スタイルを適用するための正しいコードはどれか。

  1. Amatplotlib.use('ggplot')
  2. Bplt.style.set('ggplot')
  3. Cmatplotlib.style.use('ggplot')
  4. Dplt.style('ggplot')
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正解:Cmatplotlib.style.use('ggplot')

スタイルの適用には「matplotlib.style.use()」にスタイル名の文字列を指定します。

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158オブジェクト指向スタイルにおいて、1つの描画オブジェクトに対して複数配置できる、個別のグラフ領域となるオブジェクトは何と呼ばれるか。

  1. Aキャンバス (canvas)
  2. Bフィギュア (figure)
  3. Cサブプロット (subplot)
  4. Dパネル (panel)
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正解:Cサブプロット (subplot)

描画オブジェクト(figure)に対してサブプロット(subplot)を追加し、そこにグラフを描画します。

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159オブジェクト指向スタイルで描画オブジェクトとサブプロットを同時に生成する関数はどれか。

  1. Aplt.subplot()
  2. Bplt.Figure()
  3. Cplt.axes()
  4. Dplt.subplots()
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正解:Dplt.subplots()

「fig, ax = plt.subplots()」のように使用して、描画オブジェクトとサブプロットを生成します。

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160「plt.subplots(2, 2)」と指定した場合、配置されるサブプロットの数はいくつか。

  1. A8つ
  2. B4つ
  3. C2つ
  4. D1つ
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正解:B4つ

2行2列で合計4つのサブプロットが配置されます。

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161「plt.subplots(ncols=2)」を実行したときに配置されるサブプロットのレイアウトとして正しいものはどれか。

  1. A1行2列
  2. B2行2列
  3. C1行1列
  4. D2行1列
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正解:A1行2列

行数(nrows)のデフォルト値は1のため、ncols=2を指定すると1行2列のレイアウトになります。

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162Matplotlibで利用可能なスタイル名の一覧を取得できる変数はどれか。

  1. Amatplotlib.style.available
  2. Bmatplotlib.style.names
  3. Cmatplotlib.style.list
  4. Dmatplotlib.style.styles
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正解:Amatplotlib.style.available

「matplotlib.style.available」に有効なスタイル名の一覧が格納されています。

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163サブプロットオブジェクト「ax」に対してタイトルを設定するメソッドはどれか。

  1. Aax.set_title()
  2. Bax.title()
  3. Cax.suptitle()
  4. Dax.get_title()
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正解:Aax.set_title()

サブプロットのタイトル設定には「set_title()」を使用します。

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164描画オブジェクト「fig」全体に対してタイトルを設定するメソッドはどれか。

  1. Afig.header()
  2. Bfig.suptitle()
  3. Cfig.title()
  4. Dfig.set_title()
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正解:Bfig.suptitle()

描画オブジェクト(figure)全体のタイトル設定には「suptitle()」を使用します。

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165サブプロット「ax」のX軸にラベルを設定するメソッドはどれか。

  1. Aax.set_x()
  2. Bax.xlabel()
  3. Cax.set_xlabel()
  4. Dax.label_x()
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正解:Cax.set_xlabel()

X軸のラベル設定には「set_xlabel()」を使用します(Y軸はset_ylabel)。

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166グラフに凡例を表示させるメソッドはどれか。

  1. Aax.labels()
  2. Bax.legend()
  3. Cax.set_legend()
  4. Dplt.label()
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正解:Bax.legend()

あらかじめlabel引数で名前を指定し、「legend()」メソッドで凡例を表示します。

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167凡例とデータとの重なりが最小になるように、自動で位置を決定する引数指定はどれか。

  1. Aloc='best'
  2. Bloc='auto'
  3. Cloc='center'
  4. Dloc='default'
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正解:Aloc='best'

legendメソッドに「loc='best'」と指定すると重なりが最小な位置に出力されます。

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168作成したグラフをファイルに出力(保存)するメソッドはどれか。

  1. Afig.savefig()
  2. Bfig.export()
  3. Cplt.save()
  4. Dax.write()
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正解:Afig.savefig()

ファイル出力には「savefig()」メソッドを使用します。

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169savefigメソッドで選択可能なファイル形式に含まれないものはどれか。

  1. Asvg
  2. Beps
  3. Cdocx
  4. Dpdf
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正解:Cdocx

指定可能な形式はpng・pdf・ps・eps・svgです。docxは含まれません。

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170折れ線グラフを描画するメソッドはどれか。

  1. Aax.curve()
  2. Bax.line()
  3. Cax.draw()
  4. Dax.plot()
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正解:Dax.plot()

折れ線グラフは「plot()」メソッドで描画します。

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171棒グラフを描画するメソッドはどれか。

  1. Aax.bar()
  2. Bax.hist()
  3. Cax.box()
  4. Dax.bars()
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正解:Aax.bar()

棒グラフの描画には「bar()」メソッドを使用します。

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172横向きの棒グラフを描画するメソッドはどれか。

  1. Aax.plot_bar()
  2. Bax.barh()
  3. Cax.hbar()
  4. Dax.bar(horizontal=True)
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正解:Bax.barh()

横向きの棒グラフには「barh()」メソッドを使用します。

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173棒グラフ(barメソッド)の目盛りに任意の文字列ラベルを指定するための引数はどれか。

  1. Axticks
  2. Blabel
  3. Clabels
  4. Dtick_label
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正解:Dtick_label

「tick_label」引数を使用すると、目盛りに任意のラベルが指定できます。

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174複数の棒グラフを横に並べて表示したい場合、どのように実装するのが適切か。

  1. A棒グラフの幅を指定し、X座標をずらして描画する
  2. Balign='edge'を指定する
  3. Cstacked=Falseを指定する
  4. D2つのbarメソッドをそのまま連続して呼ぶ
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正解:A棒グラフの幅を指定し、X座標をずらして描画する

幅を指定して自分でX座標をずらし、それぞれ描画する必要があります。

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175散布図を描画するメソッドはどれか。

  1. Aax.dots()
  2. Bax.scatter()
  3. Cax.scatter_plot()
  4. Dax.points()
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正解:Bax.scatter()

散布図の作成には「scatter()」メソッドを使用します。

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176散布図(scatterメソッド)において、マーカーの形を変更する引数はどれか。

  1. Ashape
  2. Bstyle
  3. Ctype
  4. Dmarker
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正解:Dmarker

「marker」引数に文字列を指定することで様々な形のマーカーを使用できます。

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177散布図の引数「marker='s'」が表すマーカーの形はどれか。

  1. A星型
  2. B正方形
  3. C下向き三角
  4. Dバツ印
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正解:B正方形

's'は正方形(square)を表します(星型は'*'、バツ印は'x')。

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178ヒストグラムを描画するメソッドはどれか。

  1. Aax.histogram()
  2. Bax.dist()
  3. Cax.hist()
  4. Dax.bar_hist()
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正解:Cax.hist()

ヒストグラムの描画には「hist()」メソッドを使用します。

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179ヒストグラムのビン(棒)の数を指定する引数はどれか。

  1. Asplits
  2. Bbins
  3. Ccount
  4. Dnum
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正解:Bbins

「bins」引数に数値を指定することで、ビンの数を変更できます。

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180「n, bins, patches = ax.hist(x)」のように実行したとき、変数「n」には何が格納されているか。

  1. Aビンの境界の値
  2. Bビンの数
  3. C描画領域の情報
  4. D各ビンの度数(要素数)
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正解:D各ビンの度数(要素数)

nには各ビンの度数が、binsには境界の値が格納されます。

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181横向きのヒストグラムを描画するための引数指定はどれか。

  1. Ahorizontal=True
  2. Btype='barh'
  3. Cvertical=False
  4. Dorientation='horizontal'
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正解:Dorientation='horizontal'

histメソッドに「orientation='horizontal'」と指定すると横向きになります。

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182ヒストグラムにおいて、複数のデータを自動的に横に並べて表示するための正しい渡し方はどれか。

  1. Aax.hist(x0, x1, x2)
  2. Bax.hist([x0], [x1], [x2])
  3. Cax.hist((x0, x1, x2))
  4. Dax.hist(data=x0, x1, x2)
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正解:Cax.hist((x0, x1, x2))

複数の値をタプルにまとめて「(x0, x1, x2)」のように渡すと横に並べて表示されます。

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183ヒストグラムを積み上げて描画するための引数指定はどれか。

  1. Aaccumulate=True
  2. Bstacked=True
  3. Cstack=True
  4. Doverlay=True
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正解:Bstacked=True

histメソッドの引数に「stacked=True」と指定すると積み上げヒストグラムになります。

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184箱ひげ図を描画するメソッドはどれか。

  1. Aax.whisker()
  2. Bax.box_plot()
  3. Cax.boxplot()
  4. Dax.box()
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正解:Cax.boxplot()

箱ひげ図の描画には「boxplot()」メソッドを使用します。

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185横向きの箱ひげ図を描画するための引数指定はどれか。

  1. Avert=False
  2. Borientation='horizontal'
  3. Cdirection='h'
  4. Dhorizontal=True
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正解:Avert=False

boxplotメソッドの引数に「vert=False」を指定すると横向きに描画されます。

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186円グラフを描画するメソッドはどれか。

  1. Aax.radar()
  2. Bax.circle()
  3. Cax.round()
  4. Dax.pie()
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正解:Dax.pie()

円グラフは「pie()」メソッドで描画します。

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187円グラフが楕円に変形するのを防ぎ、アスペクト比を保持したまま描画するメソッド呼び出しはどれか。

  1. Aax.aspect_ratio(1)
  2. Bax.set_circle()
  3. Cax.axis('equal')
  4. Dax.set_aspect('circle')
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正解:Cax.axis('equal')

サブプロットに対して「axis('equal')」と指定することでアスペクト比を保持できます。

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188円グラフの描画を時計の12時の位置から始めるための引数指定はどれか。

  1. Astartangle=12
  2. Bstartangle=0
  3. Cstartangle=180
  4. Dstartangle=90
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正解:Dstartangle=90

デフォルトは3時の位置なので、「startangle=90」を指定すると12時の位置から描画が始まります。

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189円グラフで一部の値を目立たせるために、要素を切り出して表示させる引数はどれか。

  1. Aslice
  2. Bdetach
  3. Cpopout
  4. Dexplode
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正解:Dexplode

「explode」引数に切り出し量のタプルを指定することで要素を切り出して表示できます。

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190「color=(0.1, 0.2, 0.5, 0.3)」のように色を指定した場合、4つ目の数値「0.3」は何を表すか。

  1. Aアルファ値(透明度)
  2. B明度
  3. C線の太さ
  4. D反射率
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正解:Aアルファ値(透明度)

0〜1の範囲で指定するRGBA形式において、4つ目の値はアルファ値(透明度)を表します。

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191折れ線グラフや枠線などの線の幅(太さ)を変更する引数はどれか。

  1. Athickness
  2. Blinesize
  3. Clinewidth
  4. Dweight
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正解:Clinewidth

線の幅は「linewidth」引数で変更します(単位はポイント)。

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192「linestyle='--'」が表す線の種類はどれか。

  1. A実線
  2. B破線
  3. C点線
  4. D一点鎖線
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正解:B破線

'--' は破線を表します。点線は ':' 、一点鎖線は '-.' です。

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193グラフ上の任意のX・Y座標にテキストを描画するメソッドはどれか。

  1. Aax.string()
  2. Bax.label()
  3. Cax.text()
  4. Dax.font()
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正解:Cax.text()

任意のテキストを描画するには「text()」メソッドを使用します。

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194pandasのDataFrameから「df.plot.bar()」で棒グラフを描画した際、複数のデータが存在する場合はどのように表示されるか。

  1. Aサブプロットが複数生成される
  2. B自動的に横に並べて描画される
  3. Cエラーになる
  4. D積み上げ棒グラフになる
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正解:B自動的に横に並べて描画される

pandasのplot.barでは、複数データが存在する場合は自動的に横に並べて描画してくれます。

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195Matplotlibで日本語フォントを設定する際に記述する設定ファイルの名前はどれか。

  1. Amatplotlibrc
  2. Bmatplotlib.ini
  3. Cmatplotlib.conf
  4. Dmatplotlib.json
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正解:Amatplotlibrc

Matplotlibの設定ファイルは「matplotlibrc」という名前で作成します。

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