python之networkx库小结

左手的ㄟ右手 2022-06-01 11:48 237阅读 0赞

备战数模，还是知道多点好。networkx这个库的话，画网络图贼好用。

**一、安装**

安装的话，跟其他包的安装差不多吧。我用的是anaconda就不用装了。其他的话，就用pip install networkx吧，最好的话，需要装下malplotlib这个库。

**二、建立图**

import networkx as nx G=nx.Graph()#创建空的简单图 G=nx.DiGraph()#创建空的简单有向图 G=nx.MultiGraph()#创建空的多图 G=nx.MultiDiGraph()#创建空的有向多图

加点、加边

G.add_node(1)#加1这个点
    G.add_node(1,1)#用(1,1)这个坐标加点
    G.add_nodes_from([2,3])#加列表中的点
    
    G.add_edge(1,2)#加边，起点是1终点是2
    G.add_weight_edge(1,2,3.0)#第三个是权值
    G.add_edges_from(list)#添加列表中的边
    G.add_weight_edges_from(list)

删除点和边的话

G.remove_node()
    G.remove_nodes_from()
    G.remove_edge()
    G.remove_edges_from()
    G.clear()

遍历点和边的话

G.add_nodes_from([1,2,3])
    for n in G.nodes():
        print(n)
    G.add_edges_from([(1,2),(1,3)])
    for e in G.edges():
        print(e)
    print(G.degree())

输出：

1
    2
    3
    (1, 2)
    (1, 3)
    [(1, 2), (2, 1), (3, 1)]#1这个点有两条边连着，2、3只有一条边连着

一些特殊的图的生成：

k_5=nx.complete_graph(5)#完全图
    k_3_3=nx.complete_bipartite_graph(3,3)#完全二分图

**三、画网络图**  
  
这就要用到matplotlib这个库了。

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()

输出：

![SouthEast][]  
  
这个应该是最简单的用法了。复杂的图的，还有各种参数的使用只能去networkx的GitHub上看了

**四、最短路径的运用**

1、无权无向图最短路径

from matplotlib import pyplot as plt
    import networkx as nx
    G=nx.path_graph(5)
    path=nx.single_source_shortest_path(G,2)
    length=nx.single_source_shortest_path_length(G,2)
    print(path)
    print(length)
    nx.draw_networkx(G)
    plt.show()

输出：

{2: [2], 1: [2, 1], 3: [2, 3], 0: [2, 1, 0], 4: [2, 3, 4]}
    {2: 0, 1: 1, 3: 1, 0: 2, 4: 2}

![SouthEast 1][]

2、有权无向图

以我上个博客为例子吧。

from matplotlib import pyplot as plt
    import networkx as nx
    nodes=[0,1,2,3,4]
    edges=[(0,1,10),(0,3,30),(0,4,100),(1,2,50),(2,3,20),(2,4,10),(3,4,60)]
    G=nx.Graph()
    G.add_nodes_from(nodes)
    G.add_weighted_edges_from(edges)
    path=nx.single_source_dijkstra_path(G,4)
    length=nx.single_source_dijkstra_path_length(G,4)
    print(path)
    print(length)
    nx.draw_networkx(G)
    plt.show()

输出：

{4: [4], 0: [4, 2, 3, 0], 2: [4, 2], 3: [4, 2, 3], 1: [4, 2, 1]}
    {4: 0, 2: 10, 3: 30, 1: 60, 0: 60}

![SouthEast 2][]

可以好好跟我的上个博客对比一下。

**五、参考**

**[https://networkx.github.io/documentation/networkx-1.9][https_networkx.github.io_documentation_networkx-1.9]**

[SouthEast]: /images/20220601/adecc56eb87c4149a55bad8b184f28c7.png
[SouthEast 1]: /images/20220601/3e529820926b4104b22256e9f542ca7f.png
[SouthEast 2]: /images/20220601/af30e19b4a134ca98ad04697ad91af39.png
[https_networkx.github.io_documentation_networkx-1.9]: https://networkx.github.io/documentation/networkx-1.9