【Python】Matplotlib画图（十）——基于networkx画关系网络图

╰+攻爆jí腚メ 2022-06-07 05:41 464阅读 0赞

## 前言 ##

昨天才开始接触，鼓捣了一个下午，接下来会持续更新，如果哪里有错误的地方，望各位大佬指出，谢谢！

## 数据描述 ##

两个文件，一个文件包含了网络图的节点，节点存在类别（0，1，2，3）四类，但是0类别舍去，不画出；另一个文件包含了网络图的边，数据基本特征如下：

![Center][]             ![Center 1][]

图1中，id表示节点，b是类别；图2中，两个数字表示边连接的两个点。

## Networkx ##

### 安装 ###

我的系统是Mac OS，直接在terminal输入sudo pip install networkx就可以安装，由于代码中涉及几个函数，在python3中会报错，我用python2.7.13实现的

### 基本使用方法 ###

import networkx as nx                   #导入networkx包
    import matplotlib.pyplot as plt     #导入绘图包matplotlib（需要安装，方法见第一篇笔记）
    G =nx.random_graphs.barabasi_albert_graph(100,1)   #生成一个BA无标度网络G
    nx.draw(G)                          #绘制网络G
    plt.savefig("ba.png")           #输出方式1: 将图像存为一个png格式的图片文件
    plt.show()                            #输出方式2: 在窗口中显示这幅图像

### 参数介绍 ###

### 基本 ###

\- \`node\_size\`: 指定节点的尺寸大小(默认是300，单位未知，就是上图中那么大的点)  
\- \`node\_color\`: 指定节点的颜色 (默认是红色，可以用字符串简单标识颜色，例如'r'为红色，'b'为绿色等，具体可查看手册)  
\- \`node\_shape\`: 节点的形状（默认是圆形，用字符串'o'标识，具体可查看手册）  
\- \`alpha\`: 透明度 (默认是1.0，不透明，0为完全透明)  
\- \`width\`: 边的宽度 (默认为1.0)  
\- \`edge\_color\`: 边的颜色(默认为黑色)  
\- \`style\`: 边的样式(默认为实现，可选： solid|dashed|dotted,dashdot)  
\- \`with\_labels\`: 节点是否带标签（默认为True）  
\- \`font\_size\`: 节点标签字体大小 (默认为12)  
\- \`font\_color\`: 节点标签字体颜色（默认为黑色）

#### 布局 ####

circular\_layout：节点在一个圆环上均匀分布  
random\_layout：节点随机分布  
shell\_layout：节点在同心圆上分布  
spring\_layout： 用Fruchterman-Reingold算法排列节点  
spectral\_layout：根据图的拉普拉斯特征向量排列节点

## 代码 ##

# coding:utf-8
    
    
    import networkx as nx 
    import matplotlib.pyplot as plt
    import csv
    
    with open('node-8.csv','rb') as csvfile:
    	reader = csv.DictReader(csvfile)
    	column = [row['b'] for row in reader]
    	id_tag0 = [row['id'] for row in reader]
    #print column
    id_tag = []
    for item in id_tag0:
    	id_tag.append(int(item))
    
    # =================Setting node parameters====================
    node_0 = []
    node_1 = []
    node_2 = []
    node_3 = []
    node_color = []
    node_color_y = []
    node_color_r = []
    node_color_g = []
    node_color_b = []
    node_shape = []
    node_shape_0 = []
    node_shape_1 = []
    node_shape_2 = []
    node_shape_3 = []
    
    for i in range(len(column)):
    	if int(column[i]) == 0:
    		pass
    	elif int(column[i]) == 1:
    		color = 'r'
    		shape = 'o'
    		node_1.append(i)
    		node_color_r.append(color)
    		node_shape_1.append(shape)
    	elif int(column[i]) == 2:
    		color = 'g'
    		shape = 'o'
    		node_2.append(i)
    		node_color_g.append(color)
    		node_shape_2.append(shape)
    	else:
    		color = 'b'
    		shape = '*'
    		node_3.append(i)
    		node_color_b.append(color)
    		node_shape_3.append(shape)
    	node_color.append(color)
    	node_shape.append(shape)
    # ==============================================================
    
    
    with open('node-8.csv','rb') as csvfile:
    	reader = csv.DictReader(csvfile)
    	column1 = [row['b'] for row in reader]
    	id_tag1 = [row['id'] for row in reader]
    #print column
    id_tag11 = []
    for item in id_tag1:
    	id_tag11.append(int(item))
    
    
    
    edge = []
    with open('edge-8.txt','r') as f:  
    	data = f.readlines()  
    	for line in data:
    		#print line
    		line = tuple(line.replace('\r','').replace('\n','').replace('\t','').split(','))
    		edge.append(line)
    #print edge
    
    # ===============Setting edge parameters=========================
    edge_color = []
    edge_style = []
    
    for item in edge:
    	#print item
    	if int(column1[int(item[0])]) == 0 or int(column1[int(item[1])]) == 0:
    		pass
    	elif int(column1[int(item[0])]) == 1 or int(column1[int(item[1])]) == 1:
    		color = 'r'
    		#style0 = 'dashdot'
    		#color_r_list.append(color)
    	elif int(column1[int(item[0])]) == 2 or int(column1[int(item[1])]) == 2:
    		color = 'g'
    		#style0 = 'dashed'
    		#color_r_list.append(color)
    	else:
    		color = 'b'
    		#style0 = 'dotted'
    		#color_b_list.append(color)
    	edge_color.append(color)
    	#edge_style.append(style0)
    
    
    G = nx.Graph()
    #G.add_nodes_from(id_tag)
    G.add_edges_from(edge)
    
    #nx.draw(G,pos=nx.random_layout(G), nodelist = node_0, node_color = node_color_y, node_size=120, node_shape=node_shape_0)
    #nx.draw(G,pos=nx.random_layout(G), nodelist = node_1, node_color = node_color_r, node_size=120, node_shape=node_shape_1)
    #nx.draw(G,pos=nx.random_layout(G), nodelist = node_2, node_color = node_color_g, node_size=120, node_shape=node_shape_2)
    #nx.draw(G,pos=nx.random_layout(G), nodelist = node_3, node_color = node_color_b, node_size=120, node_shape=node_shape_3)
    
    nx.draw_networkx(G,pos=nx.random_layout(G),node_color=node_color,node_size=10,node_shape='o',edge_color=edge_color,width=0.3,style='solid',font_size=8) 
    #nx.draw_networkx(G,pos=nx.random_layout(G),nodelist = node_1,node_color=node_color,node_size=100,node_shape='o',style='dashdot') 
    #nx.draw_networkx(G,pos=nx.random_layout(G),node_color=color_g_list,node_size=150,node_shape='^',style='dashed') 
    #nx.draw_networkx(G,pos=nx.random_layout(G),node_color=color_b_list,node_size=150,node_shape='*',style='dotted') 
    
    #plt.legend()
    #nx.draw_networkx(G)
    plt.show()

## 画图 ##

![Center 2][]

### 参考链接 ###

[http://blog.sciencenet.cn/blog-404069-337865.html][http_blog.sciencenet.cn_blog-404069-337865.html]

[https://www.zhihu.com/question/59653147][https_www.zhihu.com_question_59653147]

[https://segmentfault.com/a/1190000000527216  
][https_segmentfault.com_a_1190000000527216]

[https://networkx.github.io/documentation/networkx-1.10/tutorial/tutorial.html\#what-to-use-as-nodes-and-edges][https_networkx.github.io_documentation_networkx-1.10_tutorial_tutorial.html_what-to-use-as-nodes-and-edges]

[Center]: https://img-blog.csdn.net/20171012102251343?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvcm9ndWVzaXI=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center
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[Center 2]: /images/20220607/5a717162b6434d7ea4209bb217f7ff06.png
[http_blog.sciencenet.cn_blog-404069-337865.html]: http://blog.sciencenet.cn/blog-404069-337865.html
[https_www.zhihu.com_question_59653147]: https://www.zhihu.com/question/59653147
[https_segmentfault.com_a_1190000000527216]: https://segmentfault.com/a/1190000000527216
[https_networkx.github.io_documentation_networkx-1.10_tutorial_tutorial.html_what-to-use-as-nodes-and-edges]: https://networkx.github.io/documentation/networkx-1.10/tutorial/tutorial.html#what-to-use-as-nodes-and-edges