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ぴろの狂人日記

2014年から頑張ってブログを継続しようと思います。「継続と習慣」を今年の目標にしたので、頑張って更新を続けようと思います。おいおいはレビューや数学や認知科学などについて記事を書いていければと思っています

Macでpython3の環境構築11---NetworkXの使い方2---

python

前回

piroshhh.hatenablog.com

で、なんとかNetworkXでラベルを表示することができたので、今回はNetworkXの基本的な使い方を公式Documentを参考にしながら掘り下げてみようと思います。

グラフの作成(ノードとエッジの作成)

参考:Creating a graph — NetworkX 1.10 documentation

ノードの作成

簡単な処理から順番に行きます。ノードを追加するには以下のようなコードになります。
import networkx as nx

from matplotlib import pyplot

def main() :
    g=nx.Graph()       # まずは、空のグラフオブジェクトを用意します。
        
    g.add_nodes_from([2,3,4,5])      #  用意したグラフオブジェクトにノード(だけ)を追加します。引数はノードのリストです。
    
    nx.draw_networkx(g,pos=nx.spring_layout(g))     # グラフの描画に必要

    pyplot.show()
if __name__ == '__main__':
    main()


これを実行すると、次のような画面が出てきます。(配置は自動でされます)


エッジの追加

さらにコードを書き足します。

import networkx as nx

from matplotlib import pyplot

def main() :
    g=nx.Graph()
             
    g.add_nodes_from([2,3,4,5])
    
    g.add_edge(2,3)      # 2と3をつなぐエッジを追加する。
    
    nx.draw_networkx(g,pos=nx.spring_layout(g))
    
    pyplot.show()

if __name__ == '__main__':
    main()


これを実行すると、以下のようになり2と3をつなぐエッジが追加されます。

エッジは次のような書き方でも追加できるようです。


import networkx as nx

from matplotlib import pyplot

def main() :
    g=nx.Graph()
               
    g.add_nodes_from([2,3,4,5])
    
    g.add_edge(2,3)
    
    e=(4,5)        
    
    g.add_edge(*e)      # こういう書き方でもエッジは追加できる。
    
    nx.draw_networkx(g,pos=nx.spring_layout(g))
    
    pyplot.show()

if __name__ == '__main__':
    main()


これを実行すると、確かに4と5をつなぐエッジが追加されています。

 

オプションの指定

挿入している画像のサイズなどを調整したいので、このあたりでオプションの指定をしおきます。

参考:draw_networkx — NetworkX 1.10 documentation

ノードのサイズ

node_sizeで指定します。デフォルトは300だそうです。

import networkx as nx

from matplotlib import pyplot

def main() :
    g=nx.Graph()
     
    g.add_nodes_from([2,3,4,5])
    
    g.add_edge(2,3)
    
    e=(4,5)
    
    g.add_edge(*e)
    
    nx.draw_networkx(g,pos=nx.spring_layout(g),node_size=500)        # node_sizeで指定します。デフォルトは300だそうです。
    
    pyplot.show()

if __name__ == '__main__':
    main()


これを実行すると、こうなります。


(ラベルの)フォントサイズ

font_sizeで指定します。デフォルトは12らしいです。

import networkx as nx

from matplotlib import pyplot

def main() :
    g=nx.Graph()
      
    g.add_nodes_from([2,3,4,5])
    
    g.add_edge(2,3)
    
    e=(4,5)
    
    g.add_edge(*e)
    
    nx.draw_networkx(g,pos=nx.spring_layout(g),node_size=500,font_size=30)    # font_sizeで指定します。デフォルトは12らしいです。
    
    pyplot.show()

if __name__ == '__main__':
    main()


これを実行すると、こうなります。

 

ノードの色

node_colorで指定します。デフォルトは今まで見てきたように赤です。

import networkx as nx

from matplotlib import pyplot

def main() :
    g=nx.Graph()
                
    g.add_nodes_from([2,3,4,5])
    
    g.add_edge(2,3)
    
    e=(4,5)
    
    g.add_edge(*e)
    
    nx.draw_networkx(g,pos=nx.spring_layout(g),node_size=500,font_size=30,node_color="b")     # node_colorで指定します。デフォルトは赤です。
    
    pyplot.show()

if __name__ == '__main__':
    main()


これを実行すると、こうなります。

色の指定については(他のオプションもかもしれませんが)、Matplotlibの機能を使って実現されています。
なので、指定方法はMatplotlibに則ります。
よく使う色であれば、青であれば"b"、赤は"r"、緑は"g"、と記号で指定できます。
その他、hexstring(16進指定、#FFFFFFみたいな)だったり、gray shade(灰色の濃淡指定)で0〜1の間の値で指定できたりもします。
より詳しいことは、

colors — Matplotlib 1.5.1 documentation

(Matplotlibのドキュメントページ)やHTMLの色の指定方法などを調べてみましょう。

エッジの太さ

widthで指定します。デフォルトは1.0です。

import networkx as nx

from matplotlib import pyplot

def main() :
    g=nx.Graph()
        
    g.add_nodes_from([2,3,4,5])
    
    g.add_edge(2,3)
    
    e=(4,5)
    
    g.add_edge(*e)
    
    nx.draw_networkx(g,pos=nx.spring_layout(g),node_size=500,font_size=30,node_color="b",width=5.0)     # widthで指定します。デフォルトは1.0です。
    
    pyplot.show()

if __name__ == '__main__':
    main()


これを実行すると、こうなります。

 

エッジの種類

ノードとノードをつなぐ線の種類はstyleで指定します。デフォルトはsolidですが、その他dashedやdotted、dashdotなどが指定できるようです。
次のコードはdashedを指定してみました。

import networkx as nx

from matplotlib import pyplot

def main() :
    g=nx.Graph()
    
    g.add_nodes_from([2,3,4,5])
    
    g.add_edge(2,3)
    
    e=(4,5)
    
    g.add_edge(*e)
    
    nx.draw_networkx(g,pos=nx.spring_layout(g),node_size=500,font_size=30,node_color="b",width=5.0,style="dashed")    # styleで指定します。デフォルトはsolidです。
    
    pyplot.show()

if __name__ == '__main__':
    main()


実行結果はこちら。

 

透かし

ノードの透かします。これはalphaで指定します。デフォルトでは当然透かしは入っていないので、それは1.0となっています。

import networkx as nx

from matplotlib import pyplot

def main() :
    g=nx.Graph()
    
    g.add_nodes_from([2,3,4,5])
    
    g.add_edge(2,3)
    
    e=(4,5)
    
    g.add_edge(*e)
    
    nx.draw_networkx(g,pos=nx.spring_layout(g),node_size=500,font_size=30,node_color="b",width=5.0,style="dashed",alpha=0.5)    # alphaで指定します。デフォルトは1.0で透かしは入っていないですが、ここでは0.5と指定しています。
    
    pyplot.show()

if __name__ == '__main__':
    main()


実行結果はこちら。


とりあえず、よく使いそうなところだけ取りあげましたが、NetworkXのドキュメントを見ると他にもいろいろ指定できるようですが、 値として何を指定できるのかがわからないものもある。。。

とりあえずはここまでにしておいて、おいおい分かり次第、紹介します。