从Pandas数据框创建igraph图

Question

我有以下Pandas DataFrame，包含如下的边缘列表：

        name1              name2    weight
0  $hort, Too  Alexander, Khandi  0.083333
1  $hort, Too             B-Real  0.083333

我想从 Pandas 数据帧中创建一个 igraph 对象（而不是从文件中创建）。由于图形过大，因此我无法将其转换为邻接矩阵。如何处理？

- leonfrank

Answer 1

igraph需要元组，pandas提供.itertuples()用于一对：

(source, target, weight(optional))

假设你的数据框命名为“df”，你可以通过以下方式从pandas数据框中获取带有权重的有向图对象：

import pandas as pd
import igraph as ig

g = ig.Graph.TupleList(df.itertuples(index=False), directed=True, weights=True, edge_attrs="weight")

根据https://igraph.org/python/doc/igraph.Graph-class.html#TupleList，weights是指定图形加权的替代方法。如果将weights设置为true且未给出edge_attrs，则假定edge_attrs为["weight"]，并且igraph将解析每个项的第三个元素作为边权重。因此，在您的情况下，不需要"edge_attrs="，但我添加它只是为了更通用的解决方案。

- Vega

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太好了！我找了很久才找到这个答案。有一个纠正：在g = ig.Graph.TupleList(df.itertuples(index=False), directed=True, weights=True, edge_attrs="weight")中，应该将weights=False而不是True。否则我会出现错误。 - Alexander Chervov

请看示例：https://www.kaggle.com/alexandervc/igraph-cheatsheet?scriptVersionId=59716528&cellId=26。 - Alexander Chervov

你遇到了哪个错误？Kaggle的示例没有显示任何错误或设置weight=False的原因（除非你的数据框中没有weight列）。 - Vega

Answer 2

我也在寻找igraph中与 Networkx from_pandas_dataframe 函数等效的函数，我发现使用 Graph.TupleList() 是最好的解决方案。因此，基本上你需要从3个 pandas 列创建一个元组，然后使用这个函数来创建网络。

tuples = [tuple(x) for x in df.values]
Gm = igraph.Graph.TupleList(tuples, directed = True, edge_attrs = ['weight'])

- Rio

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在这种情况下，igraph分配的顶点编号如何对应于数据框中的原始名称？ - user3450049

每个顶点都将被赋予一个名为“name”的属性，该属性对应于您的DataFrame中的原始名称，即“name1”和“name2”。 您可以使用{v['name']: v.index for v in list(Gm.vs)}获取igraph顶点索引到名称的映射。 - rlchqrd

Answer 3

我通常是按照以下方式进行操作，尽管我经常会出现重复的边缘，这就是为什么我的权重容易改变（我假设你的pandas数据框命名为df）：

import igraph

edgelist = []
weights = []
for i in df.index():
    edge = (df.ix[i, 'name1'], df.ix[i, 'name2'])
    if edge not in edgelist:
        edgelist.append(edge)
        weights.append(1)
    else:
        weights[edgelist.index(edge)] += 1

G = Graph()
G.add_edges(edgelist)
G.es['weight'] = weights

- Niklas Braun

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在“for i in df.index()：”这行中，您应该删除括号。 - TheCodeNovice

Answer 4

仅是草图/伪代码，但是怎么样：

：

for i, row in df.iterrows():
    graph.add_edge(row.name1, row.name2, weight=row.weight)

- kuanb

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当我使用这段代码时，我遇到了这个错误：AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'node1'。 - Rio

@EmmaNej 谢谢你提醒。看起来iterrows返回的是一个元组，所以你需要将其拆开。一种方法是在for循环中指定索引和行对象。我已经更新了我的答案示例以反映这一点。 - kuanb

是的，我也尝试过了，但仍然出现错误！TypeError: 未绑定的方法add_edge()必须使用Graph实例作为第一个参数进行调用（而不是int64实例）。 - Rio

好的，看起来igraph有一个不同的add_edge实现，所以我会查找如何使用graph.add_edge()的文档。我会看一下这个教程：http://igraph.org/python/doc/tutorial/tutorial.html 可能想尝试一些类似于g.add_edges((2,0))的东西，其中2和0是from和to值的id。 - kuanb

Answer 5

我正在使用 igraph 版本 0.9.6，似乎有一种直接的方法可以做到这一点：

import igraph as ig
import pandas as pd

mydata = pd.DataFrame({'name1': ['$hort, Too', '$hort, Too'], 
                   'name2': ['Alexander, Khandi', 'B-Real'], 
                   'weight': [0.083333, 0.083333]})
mygraph = ig.Graph.DataFrame(mydata)

- Green Noob