Можно ли получить иерархические графики из networkx с python 3?
Я пытаюсь отобразить древовидный график моей иерархии классов с помощью networkx.
у меня все это графически правильно, и он отображает штраф в размере. Но как круговой граф с пересекающимися ребрами, это чистая иерархия, и, кажется, я должен быть в состоянии отобразить ее как дерево.
Я широко прогуглил это, и каждое предлагаемое решение включает использование pygraphviz
... но!--3-->PyGraphviz не работает с Python 3 (документация сайт pygraphviz).
кто-нибудь смог получить отображение древовидного графика в Python 3?
5 ответов
редактировать (27 авг 2018) если вы хотите создать график с узлами, появляющимися в виде колец вокруг корневого узла, код справа внизу показывает простую модификацию для этого
изменить (17 сентября 2017) Я считаю, что проблемы с pygraphviz, которые были у OP, должны быть исправлены к настоящему времени. Так что pygraphviz, вероятно, будет лучшим решением, чем то, что у меня есть ниже.
вот простая рекурсивная программа для определения позиции:
import networkx as nx
def hierarchy_pos(G, root, width=1., vert_gap = 0.2, vert_loc = 0, xcenter = 0.5,
pos = None, parent = None):
'''If there is a cycle that is reachable from root, then this will see infinite recursion.
G: the graph
root: the root node of current branch
width: horizontal space allocated for this branch - avoids overlap with other branches
vert_gap: gap between levels of hierarchy
vert_loc: vertical location of root
xcenter: horizontal location of root
pos: a dict saying where all nodes go if they have been assigned
parent: parent of this branch.'''
if pos == None:
pos = {root:(xcenter,vert_loc)}
else:
pos[root] = (xcenter, vert_loc)
neighbors = list(G.neighbors(root))
if parent != None: #this should be removed for directed graphs.
neighbors.remove(parent) #if directed, then parent not in neighbors.
if len(neighbors)!=0:
dx = width/len(neighbors)
nextx = xcenter - width/2 - dx/2
for neighbor in neighbors:
nextx += dx
pos = hierarchy_pos(G,neighbor, width = dx, vert_gap = vert_gap,
vert_loc = vert_loc-vert_gap, xcenter=nextx, pos=pos,
parent = root)
return pos
и пример использования:
import matplotlib.pyplot as plt
import networkx as nx
G=nx.Graph()
G.add_edges_from([(1,2), (1,3), (1,4), (2,5), (2,6), (2,7), (3,8), (3,9), (4,10),
(5,11), (5,12), (6,13)])
pos = hierarchy_pos(G,1)
nx.draw(G, pos=pos, with_labels=True)
plt.savefig('hierarchy.png')
В идеале это должно масштабировать горизонтальное разделение на основе того, насколько широкими будут вещи под ним. Сейчас я не собираюсь этого делать.
радиальное расширение
предположим, вы хотите, чтобы сюжет выглядел так:
вот код:
pos = hierarchy_pos(G, 0, width = 2*math.pi, xcenter=0)
new_pos = {u:(r*math.cos(theta),r*math.sin(theta)) for u, (theta, r) in pos.items()}
nx.draw(G, pos=new_pos, node_size = 50)
nx.draw_networkx_nodes(G, pos=new_pos, nodelist = [0], node_color = 'blue', node_size = 200)
редактировать - спасибо Deepak Saini за то, что заметили ошибку, возникающую в направленных графах (комментарии в примере кода теперь показывают, как это исправить)
Я немного изменил, чтобы он не был бесконечно рекурсивным.
import networkx as nx
def hierarchy_pos(G, root, width=1., vert_gap = 0.2, vert_loc = 0, xcenter = 0.5 ):
'''If there is a cycle that is reachable from root, then result will not be a hierarchy.
G: the graph
root: the root node of current branch
width: horizontal space allocated for this branch - avoids overlap with other branches
vert_gap: gap between levels of hierarchy
vert_loc: vertical location of root
xcenter: horizontal location of root
'''
def h_recur(G, root, width=1., vert_gap = 0.2, vert_loc = 0, xcenter = 0.5,
pos = None, parent = None, parsed = [] ):
if(root not in parsed):
parsed.append(root)
if pos == None:
pos = {root:(xcenter,vert_loc)}
else:
pos[root] = (xcenter, vert_loc)
neighbors = G.neighbors(root)
if parent != None:
neighbors.remove(parent)
if len(neighbors)!=0:
dx = width/len(neighbors)
nextx = xcenter - width/2 - dx/2
for neighbor in neighbors:
nextx += dx
pos = h_recur(G,neighbor, width = dx, vert_gap = vert_gap,
vert_loc = vert_loc-vert_gap, xcenter=nextx, pos=pos,
parent = root, parsed = parsed)
return pos
return h_recur(G, root, width=1., vert_gap = 0.2, vert_loc = 0, xcenter = 0.5)
самый простой способ получить красивое дерево отображение графика в Python 2 или 3 Без PyGraphviz является использование PyDot (https://pypi.python.org/pypi/pydot). А PyGraphviz предоставляет интерфейс для все программ, PyDot только предоставляет интерфейс для точки инструментов программ, который единственный, что вам нужно, если то, что вы после это иерархический граф / дерево. Если вы хотите создать свой график в NetworkX, а не PyDot, вы можете использовать NetworkX для экспорта графика PyDot, как в следующем:
import networkx as nx
g=nx.DiGraph()
g.add_edges_from([(1,2), (1,3), (1,4), (2,5), (2,6), (2,7), (3,8), (3,9),
(4,10), (5,11), (5,12), (6,13)])
p=nx.drawing.nx_pydot.to_pydot(g)
p.write_png('example.png')
обратите внимание, что Graphviz и PyDot должны быть установлены для правильной работы.
предупреждение: у меня возникли проблемы при использовании PyDot для рисования графиков со словарями атрибутов узлов, экспортированными из NetworkX-иногда словари, похоже, экспортируются с кавычками, отсутствующими в строках, что вызывает write
способ к краху. Этого можно избежать, оставив словари.
вот решение для больших деревьев. Это модификация рекурсивного подхода Джоэла, который равномерно распределяет узлы на каждом уровне.
def hierarchy_pos(G, root, levels=None, width=1., height=1.):
'''If there is a cycle that is reachable from root, then this will see infinite recursion.
G: the graph
root: the root node
levels: a dictionary
key: level number (starting from 0)
value: number of nodes in this level
width: horizontal space allocated for drawing
height: vertical space allocated for drawing'''
TOTAL = "total"
CURRENT = "current"
def make_levels(levels, node=root, currentLevel=0, parent=None):
"""Compute the number of nodes for each level
"""
if not currentLevel in levels:
levels[currentLevel] = {TOTAL : 0, CURRENT : 0}
levels[currentLevel][TOTAL] += 1
neighbors = G.neighbors(node)
if parent is not None:
neighbors.remove(parent)
for neighbor in neighbors:
levels = make_levels(levels, neighbor, currentLevel + 1, node)
return levels
def make_pos(pos, node=root, currentLevel=0, parent=None, vert_loc=0):
dx = 1/levels[currentLevel][TOTAL]
left = dx/2
pos[node] = ((left + dx*levels[currentLevel][CURRENT])*width, vert_loc)
levels[currentLevel][CURRENT] += 1
neighbors = G.neighbors(node)
if parent is not None:
neighbors.remove(parent)
for neighbor in neighbors:
pos = make_pos(pos, neighbor, currentLevel + 1, node, vert_loc-vert_gap)
return pos
if levels is None:
levels = make_levels({})
else:
levels = {l:{TOTAL: levels[l], CURRENT:0} for l in levels}
vert_gap = height / (max([l for l in levels])+1)
return make_pos({})
пример Джоэла будет выглядеть так:
и это более сложный граф (визуализированный с использованием plotly):
для направленного графика, так как соседи(x) включают только сукцесоры (x), поэтому вам нужно удалить строки:
if parent != None:
neighbors.remove(parent)
кроме того, лучшим вариантом будет этот:
pos=nx.graphviz_layout(G,prog='dot')