単純に
- 日時から1時間を引いた値で日付を求める(X軸)
- 上記の日付の0時を基準にデータの日時との差を求める(Y軸)
をプロットすると良いのではないでしょうか
下記サンプルでは Y軸のデータを秒(total_seconds)で求めておき、Y軸の目盛りを"時:分" 表記に変換(FuncFormatterを使用)しております。
import math
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.dates as mdates
from matplotlib.ticker import FuncFormatter
df = pd.DataFrame({'UTC':['2017/3/1 23:42',
'2017/3/3 23:57',
'2017/3/5 23:53',
'2017/3/8 00:03',
'2017/3/9 23:54',
'2017/3/11 23:44',
'2017/3/13 23:51',
'2017/3/16 00:00',
'2017/3/17 23:39',
'2017/3/19 23:51',
'2017/3/21 23:55',
'2017/3/24 00:05',
'2017/3/25 23:44',
'2017/3/27 23:38',
'2017/3/29 23:38']})
df['UTC'] = pd.to_datetime(df['UTC'])
# 日時から1時間を引いた値で日付を求める(X軸)
df['date'] = (df['UTC'] - pd.Timedelta('01:00:00')).dt.normalize()
# 上記の日付を基準に時間を秒で求める(Y軸)
df['time'] = (df['UTC'] - df['date']).dt.total_seconds()
ax = plt.subplot()
df.plot(x='date', y='time', ax=ax)
def seconds2time(seconds, pos):
h = math.floor(seconds / 3600)
m = math.floor(seconds / 60 % 60)
return f'{h:02d}:{m:02d}'
ax.yaxis.set_major_formatter(FuncFormatter(seconds2time))
ax.yaxis.set_ticks(range(23*60*60, 25*60*60+1, 30*60))
ax.set_ylim(23*60*60, 25*60*60)
ax.grid(True)
plt.show()
【補足】
Y軸の求め方がわかりにくいとのことでしたので、”2017/3/24 00:05”
の場合を例に具体的い説明します
X軸:
"2017/3/4 00:05"
の1時間前は "2017/3/3 23:05"
なので求められる日付は "2017/3/3"
となる
実際のコードを見ると
df['date'] = (df['UTC'] - pd.Timedelta('01:00:00')).dt.normalize()
となっており、dt.normalize()
によって時刻が午前0時に丸められるので
"2017/3/3 00:00"
が 'date'列 のデータとして保存されることになります
Y軸:
本来であればY軸には時刻を表示したいのですが、残念ながら pythonのdatetime型は 24時以降 を扱えません。
そこで上記のX軸のデータ "2017/3/3 00:00"
から "2017/3/4 00:05"
の時差を求めて表示します。
("2017/3/3 00:00"
から "2017/3/4 00:05"
までどのくらいの時間が経過しているかと考えてもOK)
これにより、Y軸は時刻(datetime型)ではなく経過時間つまり timedelta型のデータとなるので、24時間以上も扱うことができるようになります。
具体的に今回の例で求められる結果は "2017/3/3 00:00"
と "2017/3/4 00:05"
の時差 "24:05"
となります。
と、ここまでが基本的な考え方です。
上記の方法でそのまま実装しても問題ないのですが、今回のサンプルではY軸を timedelta型で持つとグラフを書く際の目盛りの調整が面倒そうだったので(失礼)さらに簡略化するために
df['time'] = (df['UTC'] - df['date']).dt.total_seconds()
として、Y軸は経過時刻を秒単位の int型 のデータに変換しております。
.dt.total_soconds()
により、"24:05" が秒に変換されて
86700
という数値が 'time'列 のデータとして保存されることになります。
ただ、このまま上記のデータをプロットするとY軸の値は秒単位となってしまいますので、目盛りの表示を seconds2time()
関数にて
def seconds2time(seconds, pos):
h = math.floor(seconds / 3600)
m = math.floor(seconds / 60 % 60)
return f'{h:02d}:{m:02d}'
のように "時:分" 表示に変換して目盛りを書くといういことを行っております。