在SPYDER中绘制有向图的Python代码

Question

我正在使用SPYDER。我有以下代码。该代码生成图表。但是图表不够清晰。我想在图表中看到层次结构-我的第一层有“start”节点，第二层有1、2、3节点，第三层有“a”、“b”、“c”节点，最后一层有“end”节点。有什么办法可以实现我的目标吗？

import networkx as nx
import matplotlib.pyplot as plt
import os.path as path

G=nx.DiGraph()
G.add_nodes_from(['start',1,2,3,'a','b','c','end'])

G.nodes(data=True)

G.add_edge('start',2)
G.add_edge('start',3)
G.add_edge(2,'b')
G.add_edge('b','end')
G.add_edge('a','end')
G.add_edge('f','g')
nx.draw(G)

我理解为“分层”是指像附图所示的网络结构。我想要以这种方式绘制网络，因为层X中的节点仅与层X + 1或层X-1中的节点直接连接。

- user2543622

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你能否再解释一下你在绘图中所说的“层”是什么意思？ - Aric

这个问题似乎与以下问题相关（如果不是完全重复）：https://dev59.com/r2gu5IYBdhLWcg3wOUq- - John Y

我在我的答案中使用了这个，可能更接近。我想这实际上是一个重复的内容。 - KobeJohn

Answer 1

似乎networkx对于安排图形没有提供太多帮助，但我只接触过几次，不能确定。我找不到实现你所要求的方法的途径。

然而，我尝试使用graphviz（必须先安装）来完成它。排名方法的信用归功于这个SO答案。

复制-粘贴示例

import networkx as nx

ranked_node_names = [['start'],
                     [1, 2, 3],
                     ['a', 'b', 'c'],
                     ['end']]
node_edges = [('start', 2),
              ('start', 3),
              (2, 'b'),
              ('b', 'end'),
              ('a', 'end')]

# graph and base nodes/edges in networkx
G = nx.DiGraph()
for rank_of_nodes in ranked_node_names:
    G.add_nodes_from(rank_of_nodes)
G.nodes(data=True)
G.add_edges_from(node_edges)
# I don't know a way to automatically arrange in networkx so using graphviz
A = nx.to_agraph(G)
A.graph_attr.update(rankdir='LR')  # change direction of the layout
for rank_of_nodes in ranked_node_names:
    A.add_subgraph(rank_of_nodes, rank='same')
# draw
A.draw('example.png', prog='dot')

默认输出

LR（左右）输出

- KobeJohn

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由于我正在使用Windows系统并遇到安装pygraphviz和graphviz的问题，无法测试您的解决方案。我已经在stackoverflow上发布了一个新问题：https://dev59.com/m37aa4cB1Zd3GeqPmSOR 如果我成功安装了Graphviz，则会测试您的解决方案并支付赏金。 - user2543622

@user2543622 我也用的是Windows系统。安装后只需将/bin文件夹添加到路径中即可。我想这可能是我需要执行的唯一额外步骤。您在安装/运行代码时遇到了什么问题？ - KobeJohn

我能够使用链接-http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/#pygraphviz安装pygraphviz。但是现在当我运行代码的最后一行时，会出现一个错误，指出“raise ValueError("Program %s not found in path."%prog) ValueError: Program nop not found in path." - user2543622

如果您将bin文件夹添加到路径中，该问题应该就解决了。我之前也遇到过同样的问题。 - KobeJohn

我是 Python 的新手。我的学习路线应该是什么样的，应该将它添加到哪里？ - user2543622

@user2543622，路径基本上告诉你的计算机在哪里查找东西。目前networkx正在尝试使用graphviz，但是找不到你所写的nop。请查看此教程，了解如何编辑您的路径。您需要按照教程中所示添加graphviz二进制文件夹。如果您使用默认设置，则可能需要添加以下内容：C:\Program Files (x86)\Graphviz2.36\bin。或者，您可以使用此工具将文件夹添加到您的路径中。 - KobeJohn

Answer 2

您至少有两个选项：如果您愿意，可以自己创建一个带有节点位置的字典。首先将节点分配到不同层，然后：

position = dict()
for (i, layer) in enumerate(layers):
    for (j, node) in enumerate(layer):
        position[node] = (i, j / float(len(layer))

然后，您可以使用给定的节点位置绘制网络，代码为nx.draw(G, pos=position)。

另一种选择是使用graphviz和Python中的AGraph类，可用于生成分层布局。

- Midnighter