绘制networkx.Graph图形：如何更改节点位置而不是重置每个节点？

Question

绘制networkx.Graph图形：如何更改节点位置而不是重置每个节点？

pythonmatplotlibevent-handlingmouseeventnetworkx

7

我正在做一个项目，需要创建一个预览nx.Graph()的功能，可以通过鼠标拖拽来改变节点的位置。我的当前代码能够在鼠标每次移动时立即重新绘制整个图形，但会显著增加延迟。我应该如何仅更新所需的艺术元素，也就是点击的节点、它的标签文本和相邻边缘，而不是刷新plt.subplots()的所有艺术元素？我能否至少得到需要重新定位的所有艺术元素的引用？

我从networkx中开始了显示图形的标准方式：

import networkx as nx
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import scipy.spatial

def refresh(G):
    plt.axis((-4, 4, -1, 3))
    nx.draw_networkx_labels(G, pos = nx.get_node_attributes(G, 'pos'),
                                bbox = dict(fc="lightgreen", ec="black", boxstyle="square", lw=3))
    nx.draw_networkx_edges(G, pos = nx.get_node_attributes(G, 'pos'), width=1.0, alpha=0.5)
    plt.show()

nodes = np.array(['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'])
edges = np.array([['A', 'B'], ['A', 'C'], ['B', 'D'], ['B', 'E'], ['C', 'F'], ['C', 'G']])
pos = np.array([[0, 0], [-2, 1], [2, 1], [-3, 2], [-1, 2], [1, 2], [3, 2]])

G = nx.Graph()
# IG = InteractiveGraph(G) #>>>>> add this line in the next step
G.add_nodes_from(nodes)
G.add_edges_from(edges)
nx.set_node_attributes(G, dict(zip(G.nodes(), pos.astype(float))), 'pos')

fig, ax = plt.subplots()
# fig.canvas.mpl_connect('button_press_event', lambda event: IG.on_press(event))
# fig.canvas.mpl_connect('motion_notify_event', lambda event: IG.on_motion(event))
# fig.canvas.mpl_connect('button_release_event', lambda event: IG.on_release(event))
refresh(G) # >>>>> replace it with IG.refresh() in the next step

在下一步中，我更改了以前脚本的5行代码（取消注释4行并替换1行），并使用了 InteractiveGraph 实例使其变得交互式：

class InteractiveGraph:
    def __init__(self, G, node_pressed=None, xydata=None):
        self.G = G
        self.node_pressed = node_pressed
        self.xydata = xydata

    def refresh(self, show=True):
        plt.clf()
        nx.draw_networkx_labels(self.G, pos = nx.get_node_attributes(self.G, 'pos'),
                                bbox = dict(fc="lightgreen", ec="black", boxstyle="square", lw=3))
        nx.draw_networkx_edges(self.G, pos = nx.get_node_attributes(self.G, 'pos'), width=1.0, alpha=0.5)
        plt.axis('off')
        plt.axis((-4, 4, -1, 3))
        fig.patch.set_facecolor('white')
        if show:
            plt.show()

    def on_press(self, event):
        if event.inaxes is not None and len(self.G.nodes()) > 0:
            nodelist, coords = zip(*nx.get_node_attributes(self.G, 'pos').items())
            kdtree = scipy.spatial.KDTree(coords)
            self.xydata = np.array([event.xdata, event.ydata])
            close_idx = kdtree.query_ball_point(self.xydata, np.sqrt(0.1))
            i = close_idx[0]
            self.node_pressed = nodelist[i]

    def on_motion(self, event):
        if event.inaxes is not None and self.node_pressed:
            new_xydata = np.array([event.xdata, event.ydata])
            self.xydata += new_xydata - self.xydata
            #print(d_xy, self.G.nodes[self.node_pressed])
            self.G.nodes[self.node_pressed]['pos'] = self.xydata
            self.refresh(show=False)
            event.canvas.draw()

    def on_release(self, event):
        self.node_pressed = None

相关资源：

- mathfux

你需要使用matplotlib吗？如果你在支持jupyter小部件的环境中（笔记本、实验室、voila），那么你可以使用https://ipycytoscape.readthedocs.io/en/latest/，这将为你提供免费的交互性。它支持直接从networkx对象创建。 - Ianhi

通常来说，如果您能够访问底层对象，matplotlib动画效果的实现可以通过调用这些对象的set_data方法来更新特定的元素，这将大大提高性能。 - Ianhi

我认为在ipycytoscape中所有这些都应该已经可以实现了，如果还没有的话，那么肯定应该被实现。（免责声明：我对ipycytoscape做出了很大的贡献） - Ianhi

1

我认为ipycytoscape最大的缺点是你只能在笔记本中显示。 - Ianhi

好的。如果您遇到任何问题，请毫不犹豫地在 GitHub 上打开一个问题：https://github.com/QuantStack/ipycytoscape - Ianhi

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1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Paul Brodersen · Accepted Answer

补充一下我上面的评论，在 netgraph 中，你的示例可以使用以下方法重新创建：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt; plt.ion()
import networkx as nx
import netgraph

nodes = np.array(['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'])
edges = np.array([['A', 'B'], ['A', 'C'], ['B', 'D'], ['B', 'E'], ['C', 'F'], ['C', 'G']])
pos = np.array([[0, 0], [-2, 1], [2, 1], [-3, 2], [-1, 2], [1, 2], [3, 2]])

G = nx.Graph()
G.add_nodes_from(nodes)
G.add_edges_from(edges)

I = netgraph.InteractiveGraph(G,
                              node_positions=dict(zip(nodes, pos)),
                              node_labels=dict(zip(nodes,nodes)),
                              node_label_bbox=dict(fc="lightgreen", ec="black", boxstyle="square", lw=3),
                              node_size=12,
)

# move stuff with mouse

关于您编写的代码，如果您拥有所有艺术家的句柄，则kd树是不必要的。通常，matplotlib艺术家具有contains方法，因此当您记录按钮按下事件时，可以简单地检查artist.contains(event)以找出按钮按下是否发生在艺术家上。当然，如果您使用networkx进行绘图，则无法以可查询的形式获取句柄（ax.get_children()也不是），因此这是不可能的。