ランキングの変動を可視化

import pandas as pd
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# ベジェ曲線を描く関数
def bezier_curve4(r1, r2):
    # 点の座標
    q1 = [0, -r1]
    q2 = [0.5 , -r1]
    q3 = [0.5 , -r2]
    q4 = [1, -r2]
    Q = [q1, q2, q3, q4]
 
    px = []
    py = []
    t = np.arange(0, 1, 0.01)
    for i in range(len(t)):
        P = np.dot((1 - t[i]) ** 3, Q[0]) + np.dot(3 * (1 - t[i]) ** 2 * t[i], Q[1]) + np.dot(3 * (1 - t[i]) * t[i] ** 2, Q[2]) + np.dot(t[i] ** 3, Q[3])
        px.append(P[0])
        py.append(P[1])
    return px, py, Q


# 可視化する年を設定
year_from = 1920 # 開始
year_to = 2020 # 終了
distance = 10 # 間隔

# ラインカラーの設定
color = {'北海道': 'mediumslateblue',
         '青森県': 'royalblue', '岩手県': 'royalblue','宮城県': 'royalblue', '秋田県': 'royalblue', '山形県': 'royalblue', '福島県': 'royalblue',
         '茨城県': 'hotpink', '栃木県': 'hotpink', '群馬県': 'hotpink', '埼玉県': 'hotpink', '千葉県': 'hotpink', '東京都': 'hotpink', '神奈川県': 'hotpink',
         '新潟県': 'skyblue', '富山県': 'skyblue', '石川県': 'skyblue', '福井県': 'skyblue', '山梨県': 'skyblue', '長野県': 'skyblue', '岐阜県': 'skyblue', '静岡県': 'skyblue', '愛知県': 'skyblue',
         '三重県': 'seagreen', '滋賀県': 'seagreen', '京都府': 'seagreen', '大阪府': 'seagreen', '兵庫県': 'seagreen', '奈良県': 'seagreen', '和歌山県': 'seagreen',
         '鳥取県': 'lawngreen', '島根県': 'lawngreen', '岡山県': 'lawngreen', '広島県': 'lawngreen', '山口県': 'lawngreen',
         '徳島県': 'gold', '香川県': 'gold', '愛媛県': 'gold', '高知県': 'gold',
         '福岡県': 'coral', '佐賀県': 'coral', '長崎県': 'coral', '熊本県': 'coral', '大分県': 'coral', '宮崎県': 'coral', '鹿児島県': 'coral', '沖縄県': 'coral'}

columns = [str(y) + '年' for y in range(year_from, year_to + 1, distance)]

# データ読み込み
df = pd.read_csv('人口推移.csv', index_col=[0], na_values=np.nan, encoding='shift-jis')

# ランキングを作成
ranking = df.rank(ascending=False)

# プロットの設定
n = len(columns) # サブプロットの数
fig, ax = plt.subplots(1, n + 1,  figsize=(2.5*n, 10), dpi=200, facecolor='k', subplot_kw=dict(facecolor='k'))

for i in range(n):
    # データの抽出
    if i == n - 1: # 最後はダミーとして9999年のカラムを作成する
        data = ranking[[columns[i]]].sort_values(by=columns[i])
        data['9999年'] = data[columns[i]]
        flag = 1
    else:
        data = ranking[[columns[i], columns[i+1]]].sort_values(by=columns[i])
        flag = 0

    # 主目盛りの設定
    ax[i].set_xticks([0 , 1])
    ax[i].set_yticks(list(range(-1, -48, -1))) # -1が1位、-2が2位･･･

    # スケールの設定
    ax[i].set_xticklabels(['', ''])
    ax[i].set_yticklabels(data.index, color='w', fontname='Hiragino Maru Gothic ProN')

    # プロット
    for index, row in data.iterrows():
        px, py, Q = bezier_curve4(row[0], row[1])
        if flag == 1:
            ax[i].plot(px, py, color='k', solid_capstyle='round')
        else:
            ax[i].plot(px, py, color=color[index], solid_capstyle='round')
            # タイトル
            ax[i].set_title(columns[i] + '～' + columns[i+1], loc='center', color='w', fontname='Hiragino Maru Gothic ProN')

# レイアウト設定
fig.subplots_adjust(wspace=0.8)

# グラフを表示する。
plt.show()