标签:code update ace 广度 remove 条件 字典 无向图 tar
networkx是Python的一个包,用于构建和操作复杂的图结构,提供分析图的算法。图是由顶点、边和可选的属性构成的数据结构,顶点表示数据,边是由两个顶点唯一确定的,表示两个顶点之间的关系。顶点和边也可以拥有更多的属性,以存储更多的信息。
对于networkx创建的无向图,允许一条边的两个顶点是相同的,即允许出现自循环,但是不允许两个顶点之间存在多条边,即出现平行边。
边和顶点都可以有自定义的属性,属性称作边和顶点的数据,每一个属性都是一个Key:Value对。
在创建图之前,需要导入networkx模块,通常设置别名为nx;如果创建的图中,顶点之间的边没有方向,那么该图称作无向图。在创建图时,可以通过help(g)来获得图的帮助文档。
import networkx as nx g=nx.Graph()#创建空的无向图 g=nx.DiGraph()#创建空的有向图
图中的每一个顶点Node都有一个关键的ID属性,用于唯一标识一个节点,ID属性可以整数或字符类型;顶点除了ID属性之外,还可以自定义其他的属性。
1,向图中增加顶点
在向图中增加顶点时,可以一次增加一个顶点,也可以一次性增加多个顶点,顶点的ID属性是必需的。在添加顶点之后,可以通过g.nodes()函数获得图的所有顶点的视图,返回的实际上NodeView对象;如果为g.nodes(data=True)的data参数设置为true,那么返回的是NodeDataView对象,该对象不仅包含每个顶点的ID属性,还包括顶点的其他属性。
g.add_node(1) g.add_nodes_from([2,3,4]) g.nodes() #NodeView((1, 2,3,4))
在向图中添加顶点时,除ID属性之外,也可以向顶点中增加自定义的属性,例如,名称属性,权重属性:
>>> g.add_node(1,name=‘n1‘,weight=1) >>> g.add_node(2,name=‘n2‘,weight=1.2)
2,查看顶点的属性
通过属性_node获得图的所有顶点和属性的信息,_node属性返回的是一个字典结构,字典的Key属性是顶点的ID属性,Value属性是顶点的其他属性构成的一个字典。
>>> g._node {1: {‘name‘: ‘n1‘, ‘weight‘: 1}, 2: {‘name‘: ‘n2‘, ‘weight‘: 1.2}, 3: {}, 4: {}}
>>>g.nodes(data=True)
可以通过顶点的ID属性来查看顶点的其他属性:
>>> g.node[1] {‘name‘: ‘n1‘, ‘weight‘: 1} >>> g.node[1][‘name‘] ‘n1 new‘
通过g.nodes(),按照特定的条件来查看顶点:
>>> list(g.nodes(data=True)) [(1, {‘time‘: ‘5pm‘}), (3, {‘time‘: ‘2pm‘})]
3,删除顶点
通过remove函数删除图的顶点,由于顶点的ID属性能够唯一标识一个顶点,通常删除顶点都需要通过传递ID属性作为参数。
g.remove_node(node_ID) g.remove_nodes_from(nodes_list)
4,更新顶点
更新图的顶点,有两种方式,第一种方式使用字典结构的_update函数,第二种方式是通过索引来设置新值:
>>> g._node[1].update({‘name‘:‘n1 new‘}) >>> g.node[1][‘name‘]=‘n1 new‘ {1: {‘name‘: ‘n1 new‘, ‘weight‘: 1}, 2: {‘name‘: ‘n2‘, ‘weight‘: 1.2}, 3: {}, 4: {}}
5,删除顶点的属性
使用del命令删除顶点的属性
del g.nodes[1][‘room‘]
6,检查是否存在顶点
检查一个顶点是否存在于图中,可以使用 n in g方式来判断,也可以使用函数:
g.has_node(n)
图的边用于表示两个顶点之间的关系,因此,边是由两个顶点唯一确定的。为了表示复杂的关系,通常会为边增加一个权重weight属性;为了表示关系的类型,也会设置为边设置一个关系属性。
1,向图中增加边
边是由对应顶点的名称构成的,例如,顶点2和3之间有一条边,记作e=(2,3),通过add_edge(node1,node2)向图中添加一条边,也可以通过add_edges_from(list)向图中添加多条边;在添加边时,如果顶点不存在,那么networkx会自动把相应的顶点加入到图中。
g.add_edge(2,3) g.add_edges_from([(1,2),(1,3)]) g.edges() #EdgeView([(1, 2), (1, 3), (2, 3)])
可以向边中增加属性,例如,权重,关系等:
g.add_edge(1, 2, weight=4.7, relationship=‘renew‘)
由于在图中,边的权重weight是非常有用和常用的属性,因此,networkx模块内置以一个函数,专门用于在添加边时设置边的权重,该函数的参数是三元组,前两个字段是顶点的ID属性,用于标识一个边,第三个字段是边的权重:
g.add_weighted_edges_from([(1,2,0.125),(1,3,0.75),(2,4,1.2),(3,4,0.375)])
在增加边时,也可以一次增加多条边,为不同的边设置不同的属性:
g.add_edges_from([(1,2,{‘color‘:‘blue‘}), (2,3,{‘weight‘:8})])
2,查看边的属性
查看边的属性,就是查看边的数据(data),查看所有边及其属性:
>>> g.edges(data=True) EdgeDataView([(1, 2, {}), (1, 3, {}), (2, 3, {})])
查看特定的边的信息有两种方式:
>>> g[1][2]
>>> g.get_edge_data(1,2) {‘weight‘: 0.125, ‘relationship‘: ‘renew‘, ‘color‘: ‘blue‘}
3,删除边
边是两个顶点的ID属性构成的元组,通过 edge=(node1,node2) 来标识边,进而从图中找到边:
g.remove_edge(edge)
g.remove_edges_from(edges_list)
4,更新边的属性
通过边来更新边的属性,由两种方式,一种是使用update函数,一种是通过属性赋值来实现:
g[1][2][‘weight‘] = 4.7 g.edge[1][2][‘weight‘] = 4 g[1][2].update({"weight": 4.7}) g.edges[1, 2].update({"weight": 4.7})
5,删除边的属性
通过 del命令来删除边的属性
del g[1][2][‘name‘]
6,检查边是否存在
检查一条边是否存在于图中
g.has_edge(1,2)
图的属性主要是指相邻数据,节点和边。
1,adj
ajd返回的是一个AdjacencyView视图,该视图是顶点的相邻的顶点和顶点的属性,用于显示用于存储与顶点相邻的顶点的数据,这是一个只读的字典结构,Key是顶点,Value是顶点的属性数据。
>>> g.adj[1][2] {‘weight‘: 0.125, ‘relationship‘: ‘renew‘, ‘color‘: ‘blue‘} >>> g.adj[1] AtlasView({2: {‘weight‘: 0.125, ‘relationship‘: ‘renew‘, ‘color‘: ‘blue‘}, 3: {‘weight‘: 0.75}})
2,edges
图的边是由边的两个顶点唯一确定的,边还有一定的属性,因此,边是由两个顶点和边的属性构成的:
>>> g.edges EdgeView([(1, 2), (1, 3), (2, 3), (2, 4), (3, 4)]) >>> g.edges.data() EdgeDataView([(1, 2, {‘weight‘: 0.125, ‘relationship‘: ‘renew‘, ‘color‘: ‘blue‘}),
(1, 3, {‘weight‘: 0.75}),
(2, 3, {‘weight‘: 8}),
(2, 4, {‘weight‘: 1.2}),
(3, 4, {‘weight‘: 0.375})])
EdgeView仅仅提供边的信息,可以通过属性g.edges或函数g.edges()来获得图的边视图。
EdgeDataView提供图的边和边的属性,可以通过EdgeView对象来调用data()函数获得。
3,nodes
图的顶点是顶点和顶点的属性构成的
>>> g.nodes NodeView((1, 2, 3, 4)) >>> g.nodes.data() NodeDataView({1: {‘name‘: ‘n1 new‘, ‘weight‘: 1}, 2: {‘name‘: ‘n2‘, ‘weight‘: 1.2}, 3: {}, 4: {}})
NodeView 通过属性g.nodes或函数g.nodes()来获得。
NodeDataView提供图的边和边的属性,可以通过NodeView对象来调用data()函数获得。
4,degree
对于无向图,顶点的度是指跟顶点相连的边的数量;对于有向图,顶点的图分为入度和出度,朝向顶点的边称作入度;背向顶点的边称作出度。
通过g.degree 或g.degree()能够获得DegreeView对象,
图的遍历是指按照图中各顶点之间的边,从图中的任一顶点出发,对图中的所有顶点访问一次且只访问一次。图的遍历按照优先顺序的不同,通常分为深度优先搜索和广度优先搜索两种方式。
1,查看顶点的相邻顶点
查看顶点的相邻顶点,有多种方式,例如,以下代码都用于返回顶点1的相邻顶点,g[n]表示图g中,与顶点n相邻的所有顶点:
g[n]
g.adj[n]
g.neighbors(n)
其中,g.neighbors(n)是g.adj[n]的迭代器版本。
2,查看图的相邻
该函数返回顶点n和相邻的节点信息:
>>> for n, nbrs in g.adjacency(): ... print(n) ... print(nbrs)
3,图的遍历
示例代码,g是一个无向图,n是顶点,nbrs是顶点n的相邻顶点,是一个字典结构
for n,nbrs in g.adjacency():
print (n, nbrs) for nbr,attr in nbrs.items(): # nbr表示跟n连接的顶点,attr表示这两个点连边的属性集合 print(nbr,attr)
使用draw函数构造graph,使用matplotlib把图显示出来:
nx.draw(g) import matplotlib.pyplot as plt plt.show()
修改顶点和边的颜色:
g = nx.cubical_graph() nx.draw(g, pos=nx.spectral_layout(g), nodecolor=‘r‘, edge_color=‘b‘) plt.show()
示例:
from matplotlib import pyplot as plt import networkx as nx g=nx.Graph() g.add_nodes_from([1,2,3]) g.add_edges_from([(1,2),(1,3)]) nx.draw_networkx(g) plt.show()
创建PageRank时,需要传递一个无向图g,使用networkx模块中的pagerank()函数,生成的图中,每个顶点都有特定的PageRank值。
pr=nx.pagerank(g)
page_rank_value=pr[node]
1,创建无向图
在创建无向图之后,向图中增加节点和边
g=nx.Graph() #向无向图中添加节点a和节点d,且a,d之间有一条连边 g.add_edge(‘a‘,‘d‘) g.add_edge(‘b‘,‘d‘) g.add_edge(‘c‘,‘d‘) g.add_edge(‘c‘,‘f‘) g.add_edge(‘d‘,‘e‘) g.add_edge(‘d‘,‘f‘) g.add_edge(‘e‘,‘f‘)
2,创建PageRank
根据图来创建PageRank,并查看各个顶点的PageRank值
pr=nx.pagerank(g) for node, pageRankValue in pr.items(): print("%s,%.4f" %(node,pageRankValue))
参考文档:
标签:code update ace 广度 remove 条件 字典 无向图 tar
原文地址:https://www.cnblogs.com/ljhdo/p/10662902.html