networkx 的图形简单操作
networkx的简单使用
networkx简介
Python的一个软件包，可以用来研究拓扑结构、各种图，我就知道这么多。想画网络结构图，别人给我推荐了这个工具。
版本号
- matplotlib 3.0.3
- networkx 2.3
- python 3.6.5
这里强调一下，networkx 在绘图时会调用matplotlib，但是matplotlib最新的版本丢弃了原来的一些函数什么的，所以，如果用高于3.0版本以上的matplotlib会出现一些警告或错误。我之前安装的是3.1，会发出警告，所以又重新装了一下matplotlib。可能networkx 更新后会解决这些问题，但是，目前（2019-08-27）没有。
警告如下：
MatplotlibDeprecationWarning:The iterable function was deprecated in Matplotlib 3.1 and will be removed in 3.3. Use np.iterable instead. if not cb.iterable(width):
本人遇到过警告，所以找了一下解决方法，这里有个链接个人觉得讲的非常好，出现警告的原因-讲解链接
networkx安装
跟其他python库一样：
pip install networkx
这里再提一下安装指定版本的matplotlib，
先把原来的卸载
pip uninstall matplotlib
再装别的版本，这里我安装的3.0版本的
pip install matplotlib==3.0.*
练习代码
代码都很简单，相信大家一看就懂。里面写了注释。我分成几块内容：
需import的 库
import networkx as nx
import matplotlib.pyplot as plt # 导入Matplotlib的plot界面,注意导入的文件包，并不是直接导入matplotlib
图的生长
def graph_test01():
# 图的生长
g = nx.Graph()
# 添加节点
g.add_node(0) # 添加一个节点
g.add_nodes_from([1, 2, 10]) # 添加一个列表节点
g.add_nodes_from(range(3, 9)) # 添加一列节点,如果是[range(3, 9)]，则会添加一个数组作为节点
# 添加连边
edge1 = (4, 5) # 一条连边
g.add_edge(*edge1) # 添加一条连边,注意要加*，否则报错
g.add_edge(3, 4) # 添加一条连边
g.add_edges_from([(1, 2), (4, 6)]) # 添加一条多条连边
nx.draw(g, with_labels=True) # 绘图,并显示节点序号
plt.show() # 显示
g.clear() # 删除图中的所有连边和节点
结果如图
图的绘制
还有其他绘图时参数，慢慢发掘吧
def graph_test02():
# 绘制图
G = nx.petersen_graph()
plt.subplot(121)
nx.draw(G, with_labels=True, font_weight='bold')
plt.subplot(122)
nx.draw_shell(G, nlist=[range(5, 10), range(5)], with_labels=True, font_weight='bold')
plt.show()
将另一个图的节点或边添加到本图
结果如下
def graph_test03():
# 用另一个图的数据来生长
G = nx.Graph()
H = nx.path_graph(10) # H是一个链状网络，有10个节点，依次相连
G.add_nodes_from(H) # 将H中的节点添加到G中，但是不添加连边
G2 = nx.Graph()
G2.add_edges_from(H.edges) # 将H中的连边添加到图G2中
plt.subplot(131)
nx.draw(H, with_labels=True)
plt.subplot(132)
nx.draw(G, with_labels=True)
plt.subplot(133)
nx.draw(G2, with_labels=True)
plt.show()
结果如下，从左到右依次是三个图：
添加时会忽略已经存在的节点或边
def graph_test04():
# 向图添加新的边或节点时会忽略已经存在的节点或边
G = nx.Graph()
nodes = range(0, 5) # 节点为0,1,2,3,4
G.add_nodes_from(nodes) # 将nodes中的点添加进图G
G.add_node(2) # 2已经在图中，会忽略
G.add_edges_from([(1, 2), (5, 3)]) # 添加两条边，这里在加边的同时添加了节点5，因为原网络没有节点5
G.add_edge(1, 2) # 1--2连边已经存在，忽略
G.add_node("happy") # 将happy这个整体作为一个节点添加到网络
G.add_nodes_from("happy") # 将happy拆分，一个字符作为一个节点，注意有两个p，会忽略掉一个
G.add_edge(4, 'h')
nx.draw(G, with_labels=True)
plt.show()
nodes_number = G.number_of_nodes() # 网络中节点个数11
edges_number = G.number_of_edges() # 网络中连边个数3
print('number of nodes: ', nodes_number)
print('number of edges: ', edges_number)
结果如下：
图形的基本属性
def graph_test05():
# 图形的基本属性
G = nx.Graph()
G.add_nodes_from(range(0, 6))
G.add_edges_from([(1, 2), (2, 3), (0, 4)])
nodes = list(G.nodes) # 网络中所有的节点
edges = list(G.edges) # 网络中所有的连边
neighbors = list(G.adj[2]) # 节点2的所有邻居节点
degree = G.degree[2] # 节点2的度值
print('nodes:', nodes, '\nedges: ', edges)
print("neighbors of node 2:", neighbors)
print("degree of node 2:", degree)
结果如下：
节点和边的移除
def graph_test06():
# 节点和边的移除
G = nx.Graph()
G.add_nodes_from(range(0, 6))
G.add_nodes_from("hello world")
edge_list = [(1, 2), (2, 3), (0, 4), (0, 5), ('h', 'e')]
G.add_edges_from(edge_list)
plt.subplot(121)
nx.draw(G, with_labels=True)
G.remove_node(0) # 去除节点0，同时也会去除从节点0出发的连边
G.remove_nodes_from("world") # 去除节点w,o,r,l,d
G.remove_edge(2, 3) # 去除连边2--3
G.remove_edges_from([(1, 2), ('h', 'e')]) # 去除多条连边
plt.subplot(122)
nx.draw(G, with_labels=True)
plt.show()
结果如下图：左右各是一个图哦，没有画条线将它们分开，( ╯□╰ )
程序入口
我把每一块测试内容单独写成一个函数，所以还有一个主函数~~~
注释掉了不想测试的~~~
def main():
# graph_test01()
# graph_test02()
# graph_test03()
# graph_test04()
# graph_test05()
graph_test06()
if __name__ == '__main__':
main()
总结
有待探索。